La fisica classica si caratterizza per il fatto che le equazioni dinamiche sono in sé strettamente deterministiche, cioè in grado di fare predizioni esatte. Tuttavia esse sono per lo più non lineari, cioè non corrispondono a forze di tipo strettamente elastico. Da lì nasce un problema: la sensibilità alle condizioni iniziali. Il meteorologo Lorenz inventò una metafora espressiva per questo: l'"effetto farfalla" (un battito d'ali di farfalla in California può scatenare un uragano a New York).

Da lì, riprendendo i lavori di Poincaré (inizio Novecento), nasce il caos deterministico in cui trova posto la turbolenza (ben capita da Kolmogoroff) accanto al celebre problema dei tre corpi gravitanti. Vi sono poi molti problemi tecnici che ormai vengono affrontati con i computer. Qualche complicazione viene anche dalla possibile struttura frattale soggiacente a certi sistemi.