表示其中的物理规律不随时间变化的系统，也就是说空间中每一点的性质在过去、现在和将来都是一样的。自治系统是动力系统中很重要的一个组成部分。理论上说，所有的动力系统都可以转化为自治系统。
定义.形式上来说，一个自治系统是一个常微分方程：其中 "x" 在"n"-维欧几里得空间中取值，而 "t" 是自变量，一般表示时间。 注意到自治系统是一般的常微分方程组中的一个特例。常微分方程的一般形式为：物理上来说，这表示空间中一点的性质不仅取决于它的位置，还取决于时间：在不同的时间，经过