时空混沌（spatiotemporal chaos），理学-系统科学-系统学-非线性系统理论-动态系统-斑图形成，系统行为在时间上和空间上都具有混沌行为的复杂性。在确定论系统中，相空间轨道有可能呈现高度不稳定性，随着时间推移，相邻的相空间轨道之间的距离可能指数增大，初条件的任何微扰都会在未来的发展中引起完全不同的后果，这种现象被称作确定论系统中的内在随机性，又称混沌行为。混沌是非线性系统普遍存在的一种行为，关于混沌行为的理论得到快速发展。对混沌的研究大大丰富了人们对事物演变的认识，不仅使人们对一些非线性系统的复杂行为有了正确的认识，也让人们在许多长期以来无法解决的时空复杂现象如湍流和斑图的研究中看到了新的希望。复杂性包含的内容是很广泛的，除了系统行为随时间变化的复杂性，还有随着空间位置变化的复杂性、形成非常复杂图案的空间变化复杂性等，这种在时间上和空间上都具有混沌行为的复杂性，就是人们常说的时空混沌。在人们的日常生活中，时空混沌行为处处可见。一支燃着的香烟，烟雾在平稳的气流中冉冉上升，突然卷曲成一团剧烈扰动的烟雾，四处飘散。在流体力学中，称这种现象为开流不稳定现象。