Un sistem adaptiv este orice sistem care este capabil să se schimbe în funcție de intrarea pe care o primește. Toate sistemele adaptive conțin mecanisme interne care provoacă schimbarea sistemului. În biologie, sistemele adaptive sunt folosite de ecosisteme, populații și creaturi individuale. Calculatoarele au fost, de asemenea, programate cu caracteristici adaptive bazate pe cele văzute în natură.
Un sistem adaptiv își face adaptările pe baza feedback-ului pe care îl primește din mediul său. Într-o buclă de feedback, o parte din ieșirea generată este direcționată înapoi ca intrare în sistem. Această intrare poate fi apoi utilizată de sistem pentru a face adaptări. Buclele de feedback sunt menționate ca fiind pozitive sau negative, bucla de feedback pozitiv tinde să accelereze sau să mărească o ieșire, iar bucla de feedback negativ tinzând să încetinească sau să scadă o ieșire.
În biologie, sistemele adaptive pot apărea atât la scară mare, cât și la scară mică. Ecosistemele pot fi considerate adaptative prin faptul că sunt capabile să se schimbe pe baza feedback-ului pe care îl primesc. Un exemplu clasic în acest sens este studiul dinamicii populației. Pe măsură ce populația de iepuri crește, de exemplu, populația unui animal prădător, cum ar fi vulpile, crește odată cu surplusul de hrană. După un moment, numărul de prădători crește prea mult pentru sistem și scade din nou atunci când nu există suficiente animale de pradă cu care să se hrănească.
În cadrul unui singur organism biologic există și multe sisteme adaptative la lucru. Învățarea și modificarea comportamentului sunt adaptări pe care le face un organism pentru a primi o contribuție mai pozitivă din partea mediului. Feedback-ul către animalele individuale tinde să crească comportamentele care provoacă plăcere și să le scadă pe cele care provoacă durere.
Roboții pot fi echipați și cu sisteme adaptive. Aceste sisteme permit unui robot să-și observe mediul și să facă alegeri pe baza informațiilor primite, fără a avea nevoie de un om care să-l dirijeze în fiecare acțiune. Mars Rover-urile sunt un exemplu de roboți care au fost programați cu capacitatea de a face alegeri. Departe de Pământ și de oamenii de știință care le-au programat, aceste mașini au trebuit să facă singure alegeri în timp ce colectau date.
Dezvoltatorii de software au conceput, de asemenea, programe de calculator pentru a se putea adapta nevoilor utilizatorilor. Multe dintre aceste programe sunt folosite de oameni care nu ar putea folosi programele tradiționale, cum ar fi tehnologia vorbire în text. În lumea fizică, sistemele adaptive ar putea crea orice număr de sisteme de auto-îmbunătățire și de auto-protecție, cum ar fi mașinile care se conduc singure și drumurile care își efectuează propriile reparații. Deși ideile pentru astfel de sisteme sunt abundente, tehnologia care va permite multor obiecte create de om să se comporte în moduri adaptative nu a fost încă dezvoltată.