系统科学是以系统为研究和应用对象的一门科学。系统是由相互联系、相互作用的要素(部分)组成的具有一定结构和功能的有机整体。系统思想是在人类千百年来的生产实践过程中逐步形成的。系统科学是以系统思想为中心、研究系统的结构与功能关系及演化和调控规律的科学，作为一门独立的综合性、交叉性学科成为现代科学的重要组成部分。世界由自然界和人类社会中各式各样的系统组成，而系统科学则是认识、改造和协调世界的重要科学工具。
经过几百年来近代科学和技术的发展，特别是20世纪以来，人类对自然界的认识，包括物质结构、基本相互作用和宇宙演化等方面均获得了巨大进步。在这些科学进展的背景下， 科学探索的重点逐步集中于不同层次系统的多样性、复杂性问题，目标是寻求不同层次系统的产生、发展和演化的共性规律。同时，由于生产力的巨大发展，出现了许多大型、复杂的社会经济和工程等问题，它们都需要从整体上以优化方式解决。科学进步和社会需求的巨大推动，成为系统科学产生和发展的重要源泉。
20世纪40年代，贝塔朗菲提出了“一般系统论”概念，直接明确地把系统作为科学探索的对象。而一般系统论也与运筹学、控制论、信息论一起，成为早期的系统科学的理论。同时期出现的系统工程、系统分析、管理科学则是系统科学的应用。20世纪60年代，系统科学的基础理论取得了重要进展，耗散结构论、协同学、突变论、超循环理论等从不同角度对于复杂系统中具有普适意义的自组织现象进行研究，从宏观、微观以及两者的联系上探讨了系统通过自组织走向时空和功能有序的基本问题。20世纪80年代以后，非线性科学和复杂性研究的兴起对系统科学的发展起了很大的积极推动作用。进入21世纪后，系统科学作为新兴的交叉性学科，由于关注对于复杂系统和复杂性的研究，已经成为国际上科学研究的前沿和热点。欧美各国纷纷建立相关研究机构，制定研究路线图，努力推动相关研究的发展。复杂系统的概念涵盖了物理、生物、社会经济与工程等许多具体领域，系统科学着眼于对它们性质和演化行为具有共性的基本规律的探索，成为21世纪科学发展的一个重要方向。
系统科学研究主要采用系统论的原理和方法，并紧密结合近现代数学物理方法与信息科学技术等现代研究工具（科学计算、模拟、仿真）。鉴于系统科学研究的内容、特点及目前发展的水平，又由于各种学科领域如物理、化学、生物学、经济学和工程技术领域等的研究对象包括各种类型的复杂系统，所以系统科学的发展离不开对具体系统的探讨，并通过对具体系统的结构、功能及其演化性质的研究，寻求复杂系统的一般机理与演化规律；同时系统科学的新的思想和方法又深刻地影响着许多实际系统的研究，涉及自然科学和社会科学的许多领域，成为众多工程技术科学发展的理论基础，并为控制科学与工程、管理科学与工程以及生态、环境的控制等对国民经济与人类生存有关的重要应用领域做出直接的贡献。
系统科学一级学科包含系统理论、复杂系统建模与调控两个二级学科。
系统理论二级学科着重于研究系统的基本性质与运动机理，例如系统的分类，它的整体性、复杂性、适应性以及演化规律，是系统科学的基础理论部分。系统理论在于揭示各种系统的共性和演化过程中所遵循的共同规律，进而为系统科学的应用提供理论依据。系统理论主要研究领域包括线性系统理论、非线性系统理论、多个体系统理论、复杂系统涌现与干预、复杂系统的行为与控制等。
系统理论二级学科的主要研究方向包括：线性系统理论、非线性系统理论、多个体系统理论、复杂系统涌现与干预、复杂系统的行为与控制、软件可靠性分析等。
复杂系统建模与调控二级学科是系统科学、复杂性科学及控制理论等的交叉学科。它强调用整体论和还原论相结合的方法去分析、模拟系统，重视数学物理理论与计算机科学的结合。基于个体动力学特性及其相互作用规则，探讨、认识复杂系统一般的演化规律，以调控和优化系统的整体行为。复杂系统建模与调控既是系统科学理论与应用发展的重要方向，也是传统的控制理论的新发展。目前复杂系统建模与调控研究的一些典型问题包括：随机系统的建模与控制、网络系统的分析与控制、量子控制理论、生命系统包括心脏等组织的动力学模型和反馈调控、基因调控的理论与技术等。
复杂系统建模与调控二级学科的主要研究方向包括：随机系统的建模与控制、量子系统建模与调控、复杂网络的建模与调控等。
