A Teoria do caos consiste em estudos matemáticos que comprovam que existe ordem em equações de valores flutuantes dinâmicas. Ou em uma linguagem mais popular, que existe ordem em sistemas ditos caóticos.
Em seus estudos sobre os problemas relacionados à impossibilidade de resolução das equações diferenciais não lineares, na busca das leis da uniformidade e da unificação dos sistemas físicos, HENRI POINCARÉ descobriu que ao invés de existirem órbitas ordenadas, equilibradas e regulares, ou um sistema equilibrado e harmônico, o que ocorriam eram sistemas verdadeiramente desestabilizados, onde o que prevaleceria não era a ordem natural, e sim o caos, a confusão, pois os movimentos se tornavam aleatórios.
Os resultados observados que levavam à confusão e à desarmonia, não condiziam com a harmonia que ocorria na mecânica clássica. Poincaré neste seu trabalho acabou por descobrir uma possibilidade da existência de um sistema desordenado, com variáveis ao acaso. Na época não houve um interesse prático na sua teoria de órbitas irregulares, sendo muitas vezes considerada a teoria uma aberração matemática. Continuaram havendo alguns estudos esparsos por outros matemáticos, porém a nível de curiosidade sobre os Sistemas dinâmicos não-lineares.
As investigações modernas em caos foram iniciadas na década de 1960 com o matemático especializado em metereologia, EDWARD LORENZ. E conduziram a um achado incrível onde funções matemáticas simples podem modelar um sistema tão complicado como uma cachoeira d'água.