定性系统中发现了混沌，某些与非线性密切相关的动力系统的特征。神经网路的研究也是不可缺少的，在于推动复杂系统研究所需的数学。自我组织系统的概念被綑绑于非平衡热力学中，包括由化学家和诺贝尔奖得主伊利亚·普里高津在他耗散结构研究中首创的成果。更年长的是哈特里－福克c.s.在量子化学方程和后来的分子结构计算方面的成果，可被视为科学中最早的涌现和涌现整体的范例之一。现代复杂系统理论的最早前身，可以在苏格兰启蒙运动的古典政治经济学中找到，后来由奥地利经济学派发展起来，它认为市场体系中的秩序是自发（或是涌现），因