Prigogine var gift med den polskfødte kjemikeren Maryna Prokopowicz (-Prigogine) i 1961. De fikk to sønner sammen. Prigogine er aller mest kjent på grunn av hans definisjon av dissipative strukturer og deres rolle i termodynamisk system som er langt fra likevekt. Dette var et funn som han ble tildelt Nobelprisen i kjemi for i 1977. Dissipative struktur-teorien førte også til banebrytende forskning innen selv-organiserende systemer, så vel som filosofiske spørsmål i dannelsen av kompleksitet på biologiske enheter, og en søken etter en kreativ og irreversible rolle i diverse realfag.