التنظيم الذاتي هو عملية تتشكل من خلالها الهيكلة العامة أو التنسيق نتيجة التفاعلات المحلية بين الأجزاء الصغيرة المكونة في بداية اختلال النظام. يمكن أن تكون عملية التنظيم الذاتي تلقائية، ولا تتطلب بالضرورة السيطرة من قبل أي أداة خارجية. ، غالبًا ما تتأثر هذه العملية بالتقلبات العشوائية التي تُضَخَّم بواسطة ردود الفعل الإيجابية. تكون نتائج التنظيم غير مركزية أو موزعة بالكامل على جميع مكونات النظام، كما أن التنظيم بشكل عام يكون محكمًا وقادرًا على الحفاظ على الحياة وإصلاح الأضرار الكبيرة أو الاضطرابات. تناقش نظرية الفوضى التنظيم الذاتي من حيث القدرة على التوقع في وسط الفوضى المتقلبة. يحدث التنظيم الذاتي في مجموعة متنوعة من النظم، بما في ذلك الفيزيائية، والكيميائية، والبيولوجية، والآلية، والاجتماعية، والإدراكية.
تتضمن أمثلة على التنظيم الذاتي البلورة، والحمل الحراري في السوائل، والذبذبات الكيميائية، واحتشاد الحيوانات، والشبكات العصبية.