ทฤษฎีระบบมักจะเป็นการศึกษาแบบสหวิทยาการของโครงสร้างที่ซับซ้อนที่อาจเกิดขึ้นในธรรมชาติสังคมหรือวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างของโครงสร้างที่ซับซ้อนอาจแตกต่างกันอย่างกว้างขวางครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่อาณานิคมมดไปจนถึงพรรคการเมืองไปจนถึงภาษา นักทฤษฎีระบบอาจวิเคราะห์ว่าระบบดังกล่าวก่อตัวอย่างไรพวกมันทำงานอย่างไรหรืออะไรคือเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ของระบบ
ทฤษฎีระบบฟิลด์กลายเป็นข้อพิสูจน์ของการศึกษาทางชีววิทยา หลังจากการวิเคราะห์ระบบนิเวศในธรรมชาตินักทฤษฎีระบบได้ใช้ตรรกะพื้นฐานของระบบกับปรากฏการณ์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับระบบนิเวศ ผู้บุกเบิกในภาคสนามเช่นนักวิทยาศาสตร์ชาวฮังการี Bela H. Banathy แย้งว่าคำจำกัดความที่ชัดเจนของแนวคิดของระบบนั้นเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างรากฐานของวิทยาศาสตร์ใด ๆ ในขณะเดียวกันก็กำหนดความเป็นไปได้ของการเติบโต
นักทฤษฎีระบบหลายคนพยายามพัฒนาทฤษฎีทั่วไปที่จะอธิบายการทำงานของระบบที่นึกออกได้ วิธีการนี้จะอธิบายระบบที่หลากหลายเช่นรังผึ้งหรือรัฐบาลตามหลักการและกฎหมายทั่วไปเดียวกัน สมมติฐานดังกล่าวหมายถึงว่ามีตรรกะพื้นฐานที่เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับทุกระบบ
จากการอภิปรายในวรรณคดีเชิงวิชาการเกี่ยวกับสิ่งที่ถือเป็นระบบขึ้นมาได้มีการนำเสนอวิธีการที่แตกต่างกันมากมายสำหรับทฤษฎีระบบ โดยทั่วไปลักษณะสำคัญของระบบได้รับการระบุว่าเป็นความสัมพันธ์ระหว่างการรับรู้แต่ละส่วนเพื่อสร้างเอนทิตี้แบบองค์รวม วิธีการนี้จะกำหนดความสอดคล้องของระบบตามชุดของความสัมพันธ์และรูปแบบของพฤติกรรมที่รู้จักกันว่าเป็นระบบปิด ยกตัวอย่างเช่นระบบของฝูงมดประกอบด้วยรูปแบบต่าง ๆ ของพฤติกรรมของมดเฉพาะที่เป็นสมาชิก พฤติกรรมที่แตกต่างกันเหล่านี้จะสัมพันธ์กันซึ่งจะทำให้เกิดความเชื่อในความเป็นเนื้อเดียวกันโดยรวมของระบบที่กำหนดในแง่ของการทำงานที่สอดคล้องกัน
นักวิชาการบางคนไม่เห็นด้วยกับแนวคิดของระบบปิดด้วยแนวคิดของระบบเปิด พวกเขายืนยันว่าคำจำกัดความของระบบปิดใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเข้าใจผิดของการลดที่ง่ายธรรมชาติของระบบ ในทางตรงกันข้ามนักทฤษฎีระบบเปิดเน้นว่าระบบสามารถกำหนดได้หลายครั้งในแง่ของสิ่งที่พวกเขายกเว้นเมื่อเทียบกับสิ่งที่พวกเขารวมหรือส่วนที่ไม่ถูกมองว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบอาจถูกรวมเข้าด้วยกัน
แนวคิดเช่นการเกิดขึ้นเป็นส่วนสำคัญของทฤษฎีระบบ การเกิดขึ้นอธิบายปรากฏการณ์ที่ว่าความสัมพันธ์แบบเรียบง่ายระหว่างส่วนต่าง ๆ สามารถสร้างบางสิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับส่วนเหล่านี้ได้ ตัวอย่างทั่วไปของการเกิดขึ้นรวมถึงอินเทอร์เน็ตและตลาดหุ้น
