La teoría de sistemas generalmente es el estudio interdisciplinario de estructuras complejas que pueden ocurrir en la naturaleza, la sociedad o la ciencia. Los ejemplos de estructuras complejas pueden variar ampliamente, lo que incluye todo, desde colonias de hormigas hasta partidos políticos e idiomas. Los teóricos de sistemas pueden analizar cómo se forman tales sistemas, cómo funcionan o cuál es el objetivo previsto de un sistema.
El campo de la teoría de sistemas surgió como corolario de los estudios biológicos. Tras el análisis de los sistemas ecológicos en la naturaleza, los teóricos de sistemas aplicaron la lógica básica de los sistemas a los fenómenos no ecológicos. Pioneros en el campo, como el científico húngaro Bela H. Banathy, argumentaron que una definición clara del concepto de sistema es integral para establecer los fundamentos de cualquier ciencia, al mismo tiempo que determina la posibilidad de su crecimiento.
Muchos teóricos de sistemas han intentado desarrollar una teoría general que explicaría la función de cualquier sistema concebible. Este enfoque explicaría sistemas tan diversos como una colmena o un gobierno de acuerdo con los mismos principios y leyes generales. Tal hipótesis infiere que existe una lógica básica integral para todos los sistemas.
Según el debate en la literatura académica sobre qué constituye exactamente un sistema, se han propuesto muchos enfoques diferentes de la teoría de sistemas. Por lo general, las características clave de un sistema se han identificado como la relación entre las partes individuales percibidas para formar una entidad holística. Este enfoque define la consistencia de un sistema de acuerdo con conjuntos uniformes de relaciones y patrones de comportamiento, también conocido como sistema cerrado. Por ejemplo, el sistema de una colonia de hormigas está constituido por los diversos patrones de comportamiento de las hormigas específicas que son sus miembros. Estos comportamientos diferentes, a su vez, estarán relacionados entre sí, dando como resultado la noción de una homogeneidad general de un sistema definido en términos de su función consistente.
Algunos académicos se oponen a la noción de sistema cerrado con el concepto de sistema abierto. Argumentan que la definición de cualquier sistema cerrado implica una falacia de reducción que simplifica la naturaleza de un sistema. Por el contrario, los teóricos de los sistemas abiertos enfatizan que muchas veces los sistemas pueden definirse en términos de lo que excluyen, en oposición a lo que incluyen, o que las partes que no se consideran parte de un sistema pueden integrarse en él.
Conceptos como el de emergencia también son una parte importante de la teoría de sistemas. Emergence describe el fenómeno de cómo un simple conjunto de relaciones entre partes puede crear algo completamente heterogéneo a estas partes. Los ejemplos comunes de aparición incluyen Internet y el mercado de valores.