1980-luvulla kaaostutkimuksesta on muodostunut oma tieteenalansa, joka tutkii kaoottisia ilmiöitä ja niiden lainalaisuuksia. Kaaosilmiöitä esiintyy hyvin erilaisissa yhteyksissä ja ne koskettavat monia eri tieteenaloja, esimerkiksi fysiikkaa, tekniikkaa, biologiaa, yhteiskuntatieteitä, psykologiaa.
Kaaosteoria on matemaattinen teoria, joka on syntynyt ja kehittynyt pääasiassa fysiikan piirissä, mutta se voidaan lukea kuuluvaksi myös systeemiteoriaan, nimittäin epälineaaristen dynaamisten systeemien teoriaan. Koska kaikki todelliset systeemit ovat viime kädessä epälineaarisia ja dynaamisia, tarjoaa kaaosteoria sangen yleispätevän ja valaisevan näkökulman moniin ilmiöihin.
Tulevaisuudentutkimuksessa kaaosteoriaan törmää toisaalta mallinnuksen yhteydessä toisaalta yhteiskuntatieteellisessä merkityksessä. Kaaosteoria on tyypillinen esimerkki tulevaisuudentutkimuksen tieteidenvälisyydestä (interdisciplinarity), jolloin toisen tiedon alan teoria on otettu toisessa käyttöön. Yhteiskuntatutkimuksessa kaaosteoriasta käytetään usein esimerkkiä "kuinka perhosen siiven räpäys Katmandussa saa aikaan pyörremyrskyn Floridassa." Tällä tarkoitetaan luonteeltaan suurten ja monimutkaistenkin prosessien voimakasta riippuvuutta erittäin heikoista vaikutuksista ja pienistä muutoksista systeemin parametreissä, kun ne sattuvat oikeaan aikaan ja oikeassa paikassa. Kaaostilassa olevan järjestelmän käyttäytymisen yksittäisiä tapauksia ei voida ennustaa, mutta sen kokonaisdynamiikka noudattaa silti jonkin attraktorin matemaattisen tarkkaa korkeampaa lainalaisuutta. Näennäinen epäjärjestys ja ennakoimattomuus onkin korkeamman asteen järjestystä, jonka määräämä käyttäytyminen on säännönmukaista ja täysin determinististä, mutta jota ei voida käytännössä ennustaa kuin rajallisesti tai tilastollisesti. Tähän sisältyy kaaosteorian paradoksi.
Kaaos- ja fraktaaliteoria ovat luoneet uusia ajattelun työvälineitä ja niitä voidaan soveltaa mitä erilaisimmilla aloilla kun pyritään ymmärtämään ja selittämään luonnon ilmiöitä niin fysikaalisia kuin myös informaatiota, elämää ja henkeä koskevia.