Teorija kaosa je ideja, da majhne spremembe na začetku dogodka lahko sprožijo drastične spremembe, globoko in sčasoma nepredvidljivo.
Teorija kaosa skuša pojasniti pojave, ki niso predvidljivi (nelinearni) in jih zato štejejo za kaotične, saj jih ni mogoče nadzorovati. Ti sistemi, ki so videti kot zapleteni in nestabilni, temeljijo na "občutljivost na začetne pogoje", pojav, ki označuje nezmožnost napovedovanja prihodnjih rezultatov zaradi prefinjenih sprememb, ki se lahko pojavijo na začetku procesov.
Teorija kaosa je lahko povezana z različnimi vidiki vsakdanjega življenja, kot so podnebne spremembe, rast prebivalstva, finančni trg, med drugimi situacijami, ki predstavljajo sisteme nelinearno.
Ameriški meteorolog in matematik Edward Lorenz (1917 - 2008) je bila predhodnica študij teorije kaosa. Med izvajanjem simulacij gibanja zračnih mas v računalniškem programu je Lorenz to opazil s skrivanjem le nekaj decimalnih mest od izračuna, ki sem ga opravil prej, se je novi končni rezultat drastično razlikoval od prejšnji.
Tudi če je razlika sprva nepomembna, se sčasoma spremembe kopičijo in ustvarijo dogodek, ki se popolnoma razlikuje od prvotno predvidenega.
Iz teh opažanj je Lorenz oblikoval stavek, ki naj bi predstavljal bistvo teorije kaosa: "plapolanje metuljevih kril v Braziliji bi lahko povzročilo tornado v ZDA".
Pravzaprav izraz "efekt metulja", ki se običajno uporablja za označevanje občutljivosti v začetnih pogojih, ena najbolj presenetljivih značilnosti kaotičnih sistemov, bi izvirala iz te Lorenzove fraze.
Več o Učinek metulja.