蝴蝶效应是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应，是一种混沌的现象。“蝴蝶效应”在混沌学中也常出现。

蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。如果这个差异越来越大，那这个差距就会形成很大的破坏力。为什么天气或者是股票市场会有不可预测的自然灾害和崩盘。

蝴蝶效应在社会学界用来说明：一个坏的微小的机制，如果不加以及时地引导、调节，会给社会带来非常大的危害，戏称为“龙卷风”或“风暴 ”；一个好的微小的机制，只要正确指引，经过一段时间的努力，将会产生轰动效应，或称为“革命”。

蝴蝶效应在心理学方面的应用：蝴蝶效应指一件表面上看来毫无关系、非常微小的事情，可能带来巨大的改变。此效应说明，事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性，初始条件的极小偏差，将会引起结果的极大差异。

由来

蝴蝶效应来源于美国气象学家洛伦茨60年代初的发现。在《混沌学传奇》与《分形论——奇异性探索》等书中皆有这样的描述：“1961年冬季的一天，洛伦茨（E‧Lorenz）在皇家麦克笔型电脑上进行关于天气预报的计算。为了考察一个很长的序列，他走了一条捷径，没有令电脑从头运行，而是从中途开始。他把上次的输出直接打入作为计算的初值，但由于一时不慎，他无意间省略了小数点后六位的零头，然后他穿过大厅下楼，去喝咖啡。一小时后，他回来时发生了出乎意料的事，他发现天气变化同上一次的模式迅速偏离，在短时间内，相似性完全消失了。进一步的计算表明，输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别。这种现象被称为对初始条件的敏感依赖性。在气象预报中，称为‘蝴蝶效应’。……”“洛伦茨最初使用的是海鸥效应。”“洛伦茨1979年12月29日在华盛顿的美国科学促进会的演讲：‘可预言性：一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在德克萨斯引起龙卷风吗?’”^[1]

含义

某地上空一只小小的蝴蝶扇动翅膀而扰动了空气，长时间后可能导致遥远的彼地发生一场暴风雨，以此比喻长时期大范围天气预报往往因一点点微小的因素造成难以预测的严重后果。微小的偏差是难以避免的，从而使长期天气预报具有不可预测性或不准确性。这如同打台球、下棋及其他人类活动，往往“差之毫厘，失之千里”、“一招不慎，满盘皆输”。

长时期大范围天气预报是对于地球大气这个复杂系统进行观测计算与分析判断。它受到地球大气温度、湿度、压强诸多随时随地变化的因素的影响与制约，可想其综合效果的预测是难以精确无误的、蝴蝶效应是在所必然的。我们人类研究的物件还涉及到其他复杂系统（包括“自然体系”与“社会体系”），其内部也是诸多因素交相制约错综复杂，其“相应的蝴蝶效应”也是在所必然的。“今天的蝴蝶效应”或者“广义的蝴蝶效应”已不限于当初洛伦茨的蝴蝶效应仅对天气预报而言，而是一切复杂系统对初值极为敏感性的代名词或同义语，其含义是：对于一切复杂系统，在一定的“阈值条件”下，其长时期大范围的未来行为，对初始条件数值的微小变动或偏差极为敏感，即初值稍有变动或偏差，将导致未来前景的巨大差异，这往往是难以预测的或者说带有一定的随机性。

图示

洛伦茨吸引子中的蝴蝶效应
时间0 ≤ t ≤ 30（放大）		z坐标（放大）
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/TwoLorenzOrbits.jpg/300px-TwoLorenzOrbits.jpg		http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/LorenzCoordinatesSmall.jpg
这三幅图展示出洛伦茨吸引子中的两条轨迹（蓝色、黄色各一）的三维演变的三个时段， 这两条轨迹的初始点只在x坐标上相差10-5。正如蓝色和黄色轨迹的z坐标间的微小差所表明的，开始时，两条轨迹似乎是重合的，但是当t > 23时，两者的坐标差就像轨迹的取值差异一样大，小锥形体的最终位置表明两条轨迹在t =30时不再重合。
洛伦茨吸引子的Java动画展示了振子状态连续不断的演变

数学定义

若t 增加时，任意接近的点分离，则具有矢量场（演变映射）http://upload.wikimedia.org/math/6/4/e/64ed83b7772753d644fd908494b5974a.png会表现出初始条件的敏感依赖性：

• 存在δ>0，使得每一个点都满足x∈M；
• 任意包含x的邻域N，都存在来自这一邻域N的一点y；
• 存在时间τ，使得距离 http://upload.wikimedia.org/math/c/6/e/c6e022f325ba37fb64b6caaf7be9a383.png

定义不要求来自一个邻域的全部点都与基点x分离。