Будь-які синергетичні системи - це тільки відкриті системи, які мають свою "зовнішнє середовище", звідки черпають всі необхідні компоненти для свого існування. В силу цього якась частина енергії, речовини, інформації цієї навколишнього середовища асимілюється системою і більш-ме-неї довго утримується в ній в особливо впорядкованому стані. Як правило, система відчуває себе більш енергійної, більш активної щодо середовища.
Синергетика вивчає нелінійні системи самої різної природи і самоорганізацію в них. Теорія самоорганізації нелінійних систем різної природи використовує єдність таких основних понять, як параметри порядку, атрактори, біфуркація, дивні атрактори, солітони, фрактали, хаос і порядок, неравновесность, дисипативні структури, когерентність і ін.
Все синергетичні системи - це складні відкриті нерівноважні самоорганізуються, які здатні на зовнішній вплив відповідати самоорганізацією структур. Організація таких структур відбувається в результаті появи нової локальної впорядкованості, яка підкорить всі інші, які раніше не впорядковані (хаотичні) елементи свого рівня з утворенням в кінцевому рахунку упорядкованих структур вже в вищележачому ієрархічному рівні. Властивості цієї нової структури не можуть бути представлені як якась сума властивостей, що утворили її елементів. При цьому ні самі елементи, ні їх базові властивості не змінюються, змінюється лише характер появи цих властивостей: випадковий, або хаотичний, змінюється колективним, узгодженим.
Все самоорганізуються здатні підтримувати власні існування, або гомеостаз, за допомогою циклічної структури зв'язків, які і є основною ознакою такої системи.
Важливою особливістю синергетичних систем є те, що в процесі упорядкування відбувається різке зменшення системної інформації за рахунок її згортання. Це зрозуміло, тому що при описі загальних, або колективних, станів (властивостей) системи немає необхідності описувати кожен елемент окремо, досить опису загальних (колективних) властивостей. Згортання інформації без зниження надійності системи є головною цінністю синергетичних систем. Згортання інформації в колективну інформацію є одним з основ появи самовідтворюються і саморазжімающіхся синергетичних систем живої природи.
Принципово важливо, що при згортанні інформації запам'ятовуються і зберігаються тільки життєво важливі для системи параметри. Мабуть, еволюція всіх природних систем йде в напрямку збільшення ієрархічності, що дозволяє при переході з рівня на рівень згортати інформацію.
З точки зору синергетики накопичення знань - це нелінійний процес, і система знань являє складну систему, що самоорганізується, в якій один єдиний новий факт може викликати значні зрушення в звичній структурі уявлень.
Мабуть, людська свідомість також є багаторівневою синергетичний систему, яка формується на основі самоорганізації механізмів відображення (рефлексії) під впливом так званого колективного генетичного коду.
Мабуть, принцип згортання інформації за рахунок ієрархічності широко використовується головним мозком при запам'ятовуванні, зберіганні та реалізації величезних і численних масивів інформації. Крім того, згорнута інформація здатна "тверднути" у вигляді більш-менш стійких фізичних або хімічних структур. Як приклад цього може служити генетичний код, "отверділий" у вигляді молекул ДНК або РНК, в яких згорнута інформація про живу системі у вигляді генів. Біологічний код, по суті, це згорнута інформація про спадковість.
Виникнення в синергетичної системі впорядкованості є нелінійним результатом кооперації та колективної поведінки елементів попереднього рівня організації.
У процесах самоорганізації нелінійних систем немає направляючої руки. Самоорганізація народжується самою системою в результаті втрати стійкості якогось стану як фазового переходу. Але можливі й зворотні процеси, коли відбувається перехід стійких систем в стан хаосу (безладдя).
Системи і структури, які при втраті стійкості можуть народжувати якісь нові структури, алгорітмізовани і заздалегідь визначені теорією синергетики, все інше заздалегідь не визначено.
Стохастичні процеси, або флуктуації, мають вирішальне значення для точок біфуркації нелінійних систем, коли використовуються поняття "дивний аттрактор", "фрактальная розмірність".
Структура системи в синергетики представляє стан, що виникає в результаті когерентного (погодженого) поведінки великого числа елементів (часток) системи. Іноді такі структури називаються диссипативними структурами, які за рахунок обміну з зовнішнім середовищем з однорідного стану рівноваги є незворотнім переходять в інший стан рівноваги.
Узгоджена дія елементів або часток систем, а внаслідок цього самоорганізацію систем, ми часто спостерігаємо в природі. Прикладами узгоджених дій і самоорганізації системи можуть служити великі косяки риб, перельоти птахів, великі зграї тварин, самоорганізація колоній амеб і т.п. Таку поведінку можна пояснити взаємоузгодженість між параметрами порядку і векторами станів.
Коли відбувається перехід складної системи з одного стійкого стану в інший стійкий, то з'ясовується, що поведінка складної системи описується дуже малою кількістю параметрів, так званим параметром порядку, а не численними параметрами вектора стану, як це може здатися спочатку. Таким чином, в станах близьких до фазового переходу, складна система, яка зазвичай описується багатьма параметрами, як ніби спрощується, стає як би менш складною, менш хаотичною. Відбувається стиснення інформації та перехід від численних параметрів стану до дуже нечисленним параметрами порядку. Таке підпорядкування великого числа параметрів стану малої кількості параметрів порядку називають "принципом підпорядкування".
Синергетична концепція в теорії управління спирається на ідею цілеспрямованої самоорганізації складних систем шляхом формування і навмисного введення в вихідні моделі системи і підтримки за допомогою керуючих впливів бажаних притягують інваріантних різноманіть в просторі станів системи, на яких природні властивості об'єкта найкращим чином узгоджуються з вимогами завдання управління.
У процесі цілеспрямованої самоорганізації в синергетичної системі відбувається послідовне зменшення ступеня свободи і їх підстроювання до макропеременним, а його наслідком є утворення аттракторов, до яких притягуються траєкторії системи.
Когерентність, або узгоджене впорядковане поведінка динамічних елементів, теж є прикладом нелінійного поводження системи. Когерентність спостерігається у всіх синергетичних системах. Наприклад, серце працює як цілісна система, ритмічно перекачуючи кров, тоді як ізольовані клітини серця продовжують ритмічно скорочуватися, але кожна клітина при цьому працює в своєму власному ритмі, і розкид частот між ізольованими клітинами може бути дуже великим, тим самим створюється частотний хаос, безлад . Однак як тільки ізольовані клітини об'єднуються в єдиний орган - серце, все клітини серця переходять на єдину частоту.
Якісь клітини, немають найбільшу частоту нав'язують свою частоту всім іншим клітинам, і виходить єдиний ритм серця - когерентність. Втрата когерентності в роботі серця називається фібриляцією серця, або неузгодженістю, хаосом роботи окремих клітин серця, що є анти-синергетическим механізмом, і дуже небезпечним.
Нагадаємо, що процеси самоорганізації та дезорганізації виникають при екологічних кризах.
Основний механізм виникнення екологічних криз, пов'язаних з подіями в природі і суспільстві процесами самоорганізації та дезорганізації, полягає в наступному. Щодо постійна ступінь відкритості нашої планети по відношенню до космосу задає певний ентропійне рівновагу, або критичний рівень організації планети. Якщо критичний рівень організації планети ще не досягнуто, то на планеті в цілому повинні переважати процеси самоорганізації, а якщо перевищено, то процеси дезорганізації. У разі, коли критичний рівень організованості планети не досягнуть, людство, перетворюючи природу (будуючи міста, дороги, дамби, електростанції, заводи), в цілому зменшує ентропію планети, прагнучи досягти критичного рівня організованості системи, але за інерцією неминуче перевищує цей рівень. Внаслідок надмірної організованості, яка призводить до підвищення організованості планети і її критичного рівня, на планеті обов'язково повинні виникнути процеси дезорганізації, внесені в результаті зайвої організованості людством і ведуть до руйнувань.