Μια διαδοχική αστοχία είναι μια κατάσταση διασυνδεδεμένων συστημάτων όταν η αστοχία ενός τμήματος ή εξαρτήματος μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία σε σχετικές περιοχές του συστήματος που διαδίδεται μέχρι το σημείο μιας συνολικής αστοχίας συστημάτων. Υπάρχουν πολλοί τύποι διαδοχικών γεγονότων αστοχίας που μπορούν να συμβούν σε φυσικά και ανθρωπογενή συστήματα, από ηλεκτρικά και υπολογιστικά συστήματα μέχρι πολιτικά, οικονομικά και οικολογικά συστήματα. Το πεδίο της έρευνας που είναι γνωστό ως επιστήμη της πολυπλοκότητας επιχειρεί να προσδιορίσει τις βαθύτερες αιτίες για τέτοιες αποτυχίες, έτσι ώστε να δημιουργήσει διασφαλίσεις που μπορεί να είναι σε θέση να τις αποτρέψουν στο μέλλον.
Ένας κοινός αλλά δύσκολος στην πρόβλεψη τύπος κλιμακωτών γεγονότων αστοχίας είναι ένα μεμονωμένο σημείο αστοχίας, όπου ένα στοιχείο αποτυγχάνει και οδηγεί ανεξήγητα σε ένα φαινόμενο ντόμινο, πυροδοτώντας μια ταχεία εξάπλωση της κατάστασης σε άλλα μέρη του συστήματος. Ένα παράδειγμα αυτού έλαβε χώρα το 1996 στις Ηνωμένες Πολιτείες, όταν μια γραμμή ηλεκτρικού ρεύματος στην πολιτεία του Όρεγκον απέτυχε και προκάλεσε μαζική βλάβη του ηλεκτρικού δικτύου σε όλες τις δυτικές πολιτείες των ΗΠΑ και τον Καναδά, επηρεάζοντας μεταξύ 4,000,000 και 10,000,000 πελάτες. Όταν η γραμμή μεταφοράς απέτυχε, προκάλεσε τη διάσπαση του περιφερειακού ηλεκτρικού δικτύου σε ξεχωριστές νησίδες μεταφοράς που δεν ήταν σε θέση να χειριστούν το αυξημένο φορτίο και στη συνέχεια επίσης απέτυχε, οδηγώντας στην κατάρρευση ολόκληρου του συστήματος. Μια παρόμοια διαδοχική αστοχία σημειώθηκε στη μεσοδυτική πολιτεία των ΗΠΑ του Οχάιο το 2003, η οποία οδήγησε στη μεγαλύτερη διακοπή ρεύματος στην ιστορία των ΗΠΑ.
Συχνά, μια διαδοχική αστοχία περιλαμβάνει πολλαπλά συστήματα που αποτυγχάνουν λόγω του φαινομένου της πεταλούδας, όπου ένα φαινομενικά πολύ μικρό συμβάν κυματίζεται και δημιουργεί ένα πολύ μεγαλύτερο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η συντριβή ενός αεροσκάφους DC-10 πάνω από το Παρίσι, Γαλλία, το 1974, σκοτώνοντας όλους τους επιβαίνοντες. Μια μεταγενέστερη έρευνα για τα αίτια της συντριβής αποκάλυψε ότι μια πόρτα αποθήκης φορτίου δεν είχε στερεωθεί σωστά. Ο άνθρωπος που ήταν πιο άμεσα υπεύθυνος για αυτό δεν μπορούσε να διαβάσει αγγλικά και επομένως δεν μπορούσε να διαβάσει τις οδηγίες για το πώς να κουμπώσει σωστά την πόρτα.
Ο τεχνικός σχεδιασμός για την πόρτα του φορτίου της επέτρεψε να κλείσει χωρίς να έχουν ασφαλίσει πλήρως τα μάνδαλα. Καθώς το αεροσκάφος σκαρφάλωσε στα 13,000 πόδια (3,962 μέτρα), η εσωτερική πίεση προκάλεσε την υποχώρηση της πόρτας και την εκρηκτική αποσυμπίεση γύρω από την πόρτα καθώς έσκασε κατεστραμμένα υδραυλικά χειριστήρια στην περιοχή, γεγονός που έκανε τους πιλότους να χάσουν τελικά τον πλήρη έλεγχο του αεροσκάφος. Η βασική αιτία μιας τέτοιας διαδοχικής αστοχίας είναι δύσκολο να προσδιοριστεί. Καλύπτει τις περιοχές της εκπαίδευσης, τις κυβερνητικές πολιτικές για την πρόσληψη μεταναστών, τα μηχανολογικά σχέδια για υδραυλικά και αεροηλεκτρονικά και άτυπα συστήματα κοινωνικής υποστήριξης εντός του εργασιακού περιβάλλοντος.
Τα δίκτυα ισχύος συστημάτων υψηλής τάσης είναι το πιο αξιοσημείωτο παράδειγμα μεγάλων διαδοχικών γεγονότων αστοχίας, αλλά οι αστοχίες σε μεγάλα συστήματα δεν είναι σπάνιες. Από μποτιλιαρίσματα μέχρι συντριβές στην αγορά ή δασικές πυρκαγιές που ξεκινούν με μία μόνο σπίθα, οι μεγάλες συγκρούσεις συστήματος είναι συχνά άμεσο αποτέλεσμα αυτού που είναι γνωστό ως βυζαντινό συμβάν αποτυχίας, όπου ένα στοιχείο ενός συστήματος αποτυγχάνει με ασυνήθιστο τρόπο, συχνά συνεχίζοντας να λειτουργούν και καταστρέφουν το περιβάλλον του πριν κλείσει τελείως. Τέτοια γεγονότα αποκαλύπτουν μια υποκείμενη κατάσταση όλων των πολύπλοκων συστημάτων που περιγράφονται από τη θεωρία του χάους, η οποία είναι αυτή της ευαίσθητης εξάρτησης. Κάθε τμήμα ενός συστήματος αναμένεται να συμπεριφέρεται μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος παραμέτρων και, όταν ξεφεύγει από αυτό το εύρος, μπορεί να ξεκινήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση που αλλάζει τη συμπεριφορά ολόκληρου του συστήματος.
Το σύνδρομο Kessler είναι ένα παράδειγμα μεταξύ πολλών όπου η επιστήμη προσπαθεί να προχωρήσει στην καμπύλη και να προβλέψει μια διαδοχική αποτυχία πριν αυτή συμβεί. Βασισμένο στις θεωρίες του Ντόναλντ Κέσλερ το 1978, ενός Αμερικανού επιστήμονα που εργάζεται για την Εθνική Υπηρεσία Αεροναυπηγικής και Διαστήματος (NASA), καταγράφει τα αποτελέσματα της σύγκρουσης αντικειμένων σε χαμηλή τροχιά της Γης (LEO). Τέτοιες συγκρούσεις με την πάροδο του χρόνου θα τροφοδοτήσουν μια εκθετική αύξηση του αριθμού των μικρών σωματιδίων στο LEO, γνωστή ως ζώνη συντριμμιών, καθιστώντας τα ταξίδια στο διάστημα πολύ πιο επικίνδυνα από πριν. Πάνω από 500,000 κομμάτια συντριμμιών σε τροχιά που ταξιδεύουν με ταχύτητα έως και 17,500 μίλια την ώρα (28,164 χιλιόμετρα την ώρα) παρακολουθούνται από το 2011 σε συνεχή βάση για να αποφευχθούν μελλοντικές καταστροφικές συγκρούσεις. Ένα σωματίδιο τόσο μικρό όσο ένα μάρμαρο θα μπορούσε να προκαλέσει ανεπανόρθωτη ζημιά σε ένα στρατιωτικό ή επιστημονικό διαστημόπλοιο κατά την πρόσκρουση, με αποτέλεσμα πιθανούς θανάτους ή πολιτικές και οικολογικές επιπτώσεις απρόβλεπτων διαστάσεων.