Суть підходу С. в тому, що сложноорганізованние системи, що складаються з великої кількості елементів, що знаходяться в складних взаємодіях один з одним і що володіють величезним числом ступенів свободи, можуть бути описані невеликим числом істотних типів руху (параметрів порядку), а всі інші типи руху виявляються «підлеглими» (принцип підпорядкування) і можуть бути досить точно виражені через параметри порядку. Тому складну поведінку систем може бути описано за допомогою ієрархії спрощених моделей, що включають невелике число найбільш істотних ступенів свободи.
У замкнутих, ізольованих і близьких до рівноваги системах процеси протікають, згідно II початку термодинаміки, до теплового хаосу, тобто до стану з найбільшою ентропією. У відкритих системах, що знаходяться далеко від станів термодинамічної рівноваги, можуть виникати впорядковані просторово-тимчасові структури, тобто протікати процеси самоорганізації. Структури-атрактори показують, куди еволюціонують процеси у відкритих і нелінійних системах. Для будь-якої складної системи, як правило, існує певний набір можливих форм організації, дискретний спектр структур-атракторів еволюції. Критичний момент нестійкості, коли складна система здійснює вибір подальшого шляху еволюції, називають точкою біфуркації. Поблизу точки біфуркації різко зростає роль незначних випадкових збурень, або флуктуації, які можуть призводити до виникнення нової макроскопічної структури. Структури самоорганізації, що володіють властивістю самоподібності, або масштабної інваріантності, називають фрактальними структурами.