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La caractéristique clé des systèmes vivants est qu’ils opèrent loin de l’équilibre mais sont pourtant capables de produire de la stabilité, organisant indépendamment leurs structures. Il y a Prigogine (gagnante du prix Nobel en chimie en 1977) qui a réalisé que les systèmes loin de l’équilibre doivent être décrits en une équation non-linéaire.
La reconnaissance admise de ce lien entre loin de l’équilibre et non-linéaire a culminé plus tard en sa théorie de « structures dissipatives ». D’après Prigogine, « La thermodynamique » classique est capable d’expliquer l’équilibre des structures telles que le cristal, alors que le concept de structure dissipative souligne l’association proche entre la structure et l’ordre d’un côté, et la dissipation de l’autre. Dans la thermodynamique classique, la dissipation de l’énergie est toujours associée avec la perte. Le concept de structure dissipative de Prigogine introduit un changement radical dans cette vue en montrant qu’un système de dissipation ouvert devient une source d’ordre.
D’après la théorie de Prigogine, les structures dissipatives ne se maintiennent pas seulement elles-mêmes dans un état stable loin de l’équilibre mais évoluent aussi. Quand le flux d’énergie et l’importance entre eux augmentent, ils peuvent aller pour de nouvelles instabilités et se transformer en de nouvelles structures de plus en plus complexes. Dans le langage de dynamiques non-linéaires, le système rencontre un point de bifurcation auquel il est possible de ramifier dans des états entièrement nouveaux, ou de nouvelles structures et formes émergent. Ainsi, en amplifiant les retours d’information peut être une source de nouvel ordre et complexité dans la théorie des structures dissipatives. Le retour d’information joue un rôle important dans l’auto-organisation des systèmes dynamiques. Une des grandes réalisations de Prigogine a été de résoudre le paradoxe de deux vues contradictoires de l’évolution en physique et biologie.
Dans la théorie de Prigogine, la deuxième loi de la thermodynamique (la loi de la croissance de l’entropie/désordre) est toujours valide, mais la relation entre l’entropie et le désordre est vue d’une nouvelle façon. Aux points de bifurcation, les stades d’ordres supérieurs doivent émerger spontanément sans contredire la deuxième loi de thermodynamique. D’après Prigogine, les structures dissipatives sont des îles d’ordre dans une mer de désordre, contenant et même augmentant leur ordre au dépend du désordre supérieur dans leur environnement.
Les points de bifurcation peuvent déclencher une émergence de nouvelles propriétés. Connaissance, intellect et une connaissance de soi peuvent être les résultats. La maladie pourrait être un manque d’intégration des nouvelles propriétés ou un manque d’ordre dans un haut degré de complexité. Les propriétés émergeantes sont des nouvelles propriétés qui surviennent quand un haut niveau de complexité est atteint en mettant ensemble des composants de faible complexité. Les propriétés sont nouvelles dans un sens qu’elles ne sont pas présentes dans les parts : Elles émergent de relations spécifiques et interactions parmi les parts organisées ensembles. Dans un sens plus large émerge en un niveau humain incluant même l’éthique.