混沌是决定论系统所表现的随机行为的总称。它的根源在于非线性的相互作用。所谓"决定论系统"是指描述该系统的数学模型是不包含任何随机因素的完全确定的方程。混沌的数学定义有很多种。例如，正的"拓扑熵"定义拓扑混沌；有限长的"转动区间"定义转动混沌等等。这些定义都有严格的数学理论和实际的计算方法。不过，要把某个数学模型或实验现象明白无误地纳入某种混沌定义并不容易。