Teorija sistemov je običajno interdisciplinarna študija kompleksnih struktur, ki se lahko pojavijo v naravi, družbi ali znanosti. Primeri kompleksnih struktur se lahko zelo razlikujejo in vključujejo vse, od kolonij mravelj do političnih strank do jezikov. Sistemski teoretiki lahko analizirajo, kako so takšni sistemi oblikovani, kako delujejo ali kaj je predvideni cilj sistema.
Področje teorije sistemov se je pojavilo kot posledica bioloških študij. Po analizi ekoloških sistemov v naravi so sistemski teoretiki osnovno logiko sistemov uporabili za neekološki pojav. Pionirji na tem področju, kot je madžarski znanstvenik Bela H. Banathy, so trdili, da je jasna definicija koncepta sistema bistvena za vzpostavitev temeljev katere koli znanosti, hkrati pa določa možnost njene rasti.
Številni sistemski teoretiki so poskušali razviti splošno teorijo, ki bi pojasnila delovanje katerega koli možnega sistema. Ta pristop bi razložil sisteme, tako raznolike, kot so panj ali vlada v skladu z istimi splošnimi načeli in zakoni. Takšna hipoteza sklepa, da obstaja osnovni logični sestavni del vseh sistemov.
Glede na razpravo v akademski literaturi o tem, kaj točno sestavlja sistem, je bilo predlaganih veliko različnih pristopov k teoriji sistemov. Običajno so bile ključne značilnosti sistema opredeljene kot razmerje med zaznanimi posameznimi deli, ki tvorijo celostno celoto. Ta pristop opredeljuje konsistentnost sistema glede na enotne nize odnosov in vzorcev vedenja, znanega tudi kot zaprt sistem. Na primer, sistem kolonije mravelj sestavljajo različni vzorci vedenja določenih mravelj, ki so njeni člani. Ta različna vedenja bodo med seboj povezana, kar bo prineslo predstavo o splošni homogenosti sistema, opredeljenem v smislu njegove dosledne funkcije.
Nekateri akademiki nasprotujejo pojmu zaprtega sistema s konceptom odprtega sistema. Trdijo, da definicija katerega koli zaprtega sistema vključuje zmoto redukcije, ki poenostavlja naravo sistema. Nasprotno pa teoretiki odprtih sistemov poudarjajo, da je sisteme velikokrat mogoče definirati glede na to, kaj izključujejo, v nasprotju s tem, kar vključujejo, ali da se deli, ki niso obravnavani kot del sistema, lahko vključijo vanj.
Tudi koncepti, kot je pojav, so pomemben del teorije sistemov. Pojav opisuje pojav, kako lahko preprost niz odnosov med deli ustvari nekaj povsem heterogenega za te dele. Pogosti primeri nastanka vključujejo internet in borzo.