Zelforganisatie is een proces waarbij een vorm van orde ontstaat uit een willekeurig systeem. Het proces is spontaan: het gebeurt uit zichzelf. Het wordt niet gestuurd of gecontroleerd door een agent binnen of buiten het systeem.

Zelforganisatie komt voor in een verscheidenheid van fysische, chemische, biologische, sociale en cognitieve systemen. Een veelvoorkomend voorbeeld is kristallisatie. Een voorbeeld uit de biologische chemie is de lipide bilaag, die de basis vormt van het celmembraan, en dus van groot belang is.

Veel zelforganiserende dingen hebben eigenschappen die "emergent" zijn. Dit betekent dat men niet kan voorspellen wat er zal gebeuren, meestal omdat de mogelijkheden te talrijk zijn om te bestuderen. Enkele voorbeelden: