Quase todos os processos interessantes na natureza e na sociedade estão altamente interligados. No entanto, em muitos sistemas podemos distinguir um conjunto de componentes fundamentais, que interagem não linearmente para formar estruturas compostas ou funções, cuja identidade requer explicações mais abrangentes do que as necessárias para explicar seus componentes constituintes.

Estes sistemas multivariados que necessitam descrições complementares, multi-nível, são definidos como sistemas complexos, sendo muitas vezes modelados como redes ou sistemas dinâmicos.

Exemplos incluem:

• Redes genéticas que controlam processos de desenvolvimento sob pressão seletiva;
• Redes imunitárias que preservam a identidade dos organismos;
• Colónia social de insetos;
• Redes neuronais, fisiológicas e tecnológicas que produzem inteligência;
• Redes ecológicas;
• Redes sociais, compostas de sistemas de transporte, serviços de utilidade pública, e telecomunicações, assim como economias e processos de deliberação política.