Kaskadna okvara je stanje medsebojno povezanih sistemov, ko lahko okvara enega dela ali komponente povzroči okvaro na povezanih področjih sistema, ki se širi do točke celotne sistemske okvare. Obstaja veliko vrst kaskadnih dogodkov okvar, ki se lahko pojavijo v naravnih in umetnih sistemih, od električnih in računalniških sistemov do političnih, gospodarskih in ekoloških sistemov. Področje raziskav, znano kot znanost o kompleksnosti, poskuša opredeliti temeljne vzroke za takšne neuspehe, da bi zgradili zaščitne ukrepe, ki bi jih lahko preprečili v prihodnosti.
Pogost, a težko predvidljiva vrsta kaskadnega dogodka okvare je ena sama točka okvare, kjer ena komponenta odpove in nerazložljivo vodi do domino učinka, kar sproži hitro širjenje stanja na druge dele sistema. Primer tega se je zgodil leta 1996 v Združenih državah, ko je odpovedal daljnovod v državi Oregon in sprožil množično okvaro električnega omrežja v zahodnih ameriških zveznih državah in Kanadi, kar je prizadelo med 4,000,000 in 10,000,000 odjemalcev. Ko je daljnovod odpovedal, je regionalno električno omrežje razpadlo na ločene prenosne otoke, ki niso zmogli povečane obremenitve, nato pa tudi odpoved, kar je povzročilo propad celotnega sistema. Podobna kaskadna okvara se je zgodila v srednji zahodni ameriški zvezni državi Ohio leta 2003, kar je povzročilo največjo izpad električne energije v zgodovini ZDA.
Kaskadna okvara pogosto vključuje več sistemov, ki odpovejo zaradi učinka metulja, pri čemer se na videz zelo majhen dogodek izbruhne in povzroči veliko večjega. Primer tega je strmoglavljenje letala DC-10 nad Parizom v Franciji leta 1974, pri čemer so umrli vsi na krovu. Kasnejša preiskava vzroka nesreče je pokazala, da vrata tovornega prostora niso bila pravilno pritrjena. Moški, ki je najbolj neposredno odgovoren za to, domnevno ni znal brati angleško in zato ni mogel prebrati navodil, kako pravilno zapenjati vrata.
Tehnična zasnova tovornih vrat je omogočala, da se zaprejo, ne da bi bili zapahi popolnoma zaskočeni. Ko se je letalo povzpelo na 13,000 čevljev (3,962 metrov), je notranji pritisk povzročil, da so vrata popustila, in eksplozivna dekompresija okoli vrat, ko je odstrelila poškodovane hidravlične krmilne naprave na tem območju, zaradi česar so piloti sčasoma izgubili popoln nadzor nad letalo. Osnovni vzrok za takšno kaskadno okvaro je težko določiti. Obsega regije izobraževanja, vladne politike za zaposlovanje priseljencev, inženirske zasnove za hidravliko in letalsko elektroniko ter neformalne sisteme socialne podpore v delovnem okolju.
Električna omrežja visokonapetostnih sistemov so najbolj opazen primer velikih kaskadnih okvar, vendar okvare v velikih sistemih niso redke. Od prometnih zamaškov do trkov na trgu ali gozdnih požarov, ki se začnejo z eno samo iskro, so velike sistemske zrušitve pogosto neposredna posledica tako imenovanega bizantinskega dogodka okvare, kjer element sistema odpove na nenavaden način, pogosto pa še naprej deluje in pokvari njegovo okolje, preden se popolnoma izklopi. Takšni dogodki razkrivajo osnovno stanje vseh kompleksnih sistemov, ki jih opisuje teorija kaosa, to je stanje občutljive odvisnosti. Pričakuje se, da se bo vsak del sistema obnašal v določenem območju parametrov, in ko zaide izven tega območja, lahko sproži verižno reakcijo, ki spremeni obnašanje celotnega sistema.
Kesslerjev sindrom je eden izmed primerov med mnogimi, ko znanost poskuša prehiteti krivuljo in napovedati kaskadno neuspeh, preden se pojavi. Na podlagi teorij Donalda Kesslerja iz leta 1978, ameriškega znanstvenika, ki dela za Nacionalno upravo za aeronavtiko in vesolje (NASA), prikazuje učinke trka predmetov v nizki zemeljski orbiti (LEO). Takšni trki bodo sčasoma spodbudili eksponentno povečanje števila majhnih delcev v LEO, znanih kot pas naplavin, zaradi česar bodo potovanja v vesolje veliko bolj tvegana kot prej. Več kot 500,000 kosov naplavin v orbiti, ki potujejo s hitrostjo do 17,500 milj na uro (28,164 kilometrov na uro), se od leta 2011 nenehno spremlja, da bi se izognili prihodnjim katastrofalnim trkom. Tako majhen delec, kot je marmor, bi lahko ob trku povzročil nepopravljivo škodo vojaškemu ali znanstvenemu vesoljskemu plovilu, kar bi povzročilo možne smrti ali politične in ekološke vplive nepredvidenih razsežnosti.