Цей розділ математики, розробка якого почалася в 1960-х роках, вивчає те, що здається випадковим або дуже складну поведінку детермінованих динамічних систем - систем, стан яких міняється в часі відповідно до фіксованих математичних правил.

Він також розробив наукову концепцію "ефекту метелика", згідно якого незначні дії можуть ставати причиною серйозних змін.