複雑系（ふくざつけい）とは、多数の因子または未知の因子が関係してシステム全体 （その系全体）の振る舞いが決まる系において、それぞれの因子が相互に影響を与えるために 一般的な手法（多変量解析等）でシステムの未来の振る舞いを予測することが不可能な系。
代表的な複雑系は、天候、経済、大規模交通などが挙げられている。 これらは狭い範囲かつ短期の予測は経験的要素から不可能ではないが、 その予測の裏付けをより基本的な法則に還元して理解する(還元主義)のは困難である。

還元主義（かんげんしゅぎ）とは、物事には最小単位や開始点があり 物事はその最小単位で予測、計測することができるという考え方。
例えば、物質を最小限まで小さく切り刻んでいくと、その特性を持った分子になる。 あるいは、進化は、元になった祖先があり時系列を遡れば祖先にたどり着くことができるはず。 膨大なデータからひとつの推察にたどりつくために 偏差を整理しながら近づいていく方法の有効性は還元主義に基づいている。
還元主義は自然科学に於ける有効な方法論であったが 還元主義による手法では理解し難い対象も存在するという事が分かり出してから 現在は否定的な論調で扱われる事が多くなった。 其の為、複雑系の考え方が発展した。