علم آشوب سومين انقلاب بعد از نظريه نسبيت ومکانيک کوانتومی درقرن ۲۱ نامگذاری شده است. پس از اکتشاف آشوب توسط ادوارد لورنز ، در سال ۱۶۹۱، امروزه تئوری آشوب يک شاخه از مطالعات علمی شده است. آشوب يک پديده موجود در سيستم های غير خطی قطعی است، که حساسيت بالايی به شرايط اوليه نشان می دهد و رفتار شبه تصادفی دارد. آشوب پديده ای است که در سيستم های غير خطی تعريف پذير رخ می دهد که حساسيت زياد به شرايط اوليه از خود نشان می دهند. نظریّهٔ آشوب یا نظریّهٔ بی‌نظمی‌ها شاخه‌ای از ریاضیات است که به مطالعهٔ سیستم‌های دینامیکی آشفته می‌پردازد. سیستم‌هایِ آشفته سیستم‌های دینامیکی غیرخطی هستند که نسبت به شرایط اولیهٔ خود (t = ۰) بسیار حساس بوده‌اند. تغییری اندک در شرایط اولیهٔ چنین سیستم‌هایی باعث دگرگونی‌های بسیار در مرحلهٔ بعدی خواهد شد. این پدیده در نظریهٔ آشوب به اثر پروانه‌ای مشهور است که در آن بال‌زدنِ یک پروانه در برزیل می‌تواند (در شرایطی) باعث گردباد در تگزاس شود و بنابرین ارائهٔ پیش‌بینی طولانی مدّت رفتار آن‌ها غیرممکن است.
نظریهٔ آشوب شاخه‌ای از علم ریاضی است که به بررسی سیستم‌های پیچیده‌ای می‌پردازد که در خروجی آن‌ها با اعمال تغییرات کوچک (و ظاهراً قابل اغماض) تغییراتِ بزرگی حاصل می‌شود. به بیان دیگر، پدیده‌هایی اتفاقی (Random) که تاکنون دلیلی برای آن‌ها نمی‌یافتیم، به کمک نظریه آشوب، توجیه می‌شود. نظریهٔ آشوب بر پایه‌های ریاضی، فیزیک و حتی فلسفه استوار است و هر یک از این علوم با ابزارهایِ خود این نظریه را بررسی و اثبات کرده‌اند. نظریهٔ آشوب پدیده جدیدی نیست، قانون علت و معلول در آن پا برجاست و فقط با ابزارهایی متفاوت، علت‌های بسیار بیشتری را برای یک معلول بررسی می‌کند. اگر فقط ذرّه‌ای در هر سوی این بازه جابه‌جا شود، همه چیز به بی‌نهایت می‌رود! یک بار به هم خوردن بال‌های یک پروانه کافی‌ست تا شما با یک رفتار آشوب‌گونه روبرو شوید. این رفتار به آرامی به آشوب‌ناکی میل نمی‌کند، بلکه سیستم از نقطه‌ای ناگهان به سمت بی‌نهایت می‌رود. پدیده‌هایی مثل دانهٔ برف ویژگی جالبی به نام خود متشابهی دارند؛ یعنی شکل کلی‌شان از قسمت‌هایی تشکیل شده‌است که هرکدام به شدت شبیه به این شکل کلی هستند. ایدهٔ اصلیِ آشوب تعریفِ رفتار سیستم‌های مشخصی است که شدیداً به شرایط اولیه‌شان حساس‌اند. در دههٔ ۶۰ میلادی، ادوارد لورنتز اعلام کرد که معادلات دیفرانسیل می‌توانند خاصیت فوق را داشته باشند. این ویژگی اثر پروانه‌ای نام گرفت.