地球表层的结构与熵耗散结构理论是由比利时布鲁塞尔学派的领导人普利高津创立的。普利高津着眼于系统与外界环境的相互联系，相互作用，而不像早期热力学竭力避开环境对系统的影响，把对象抽象地孤立起来，也就是把系统当成与外界没有物质和能量交换的孤立系统，而孤立系统仅仅是一种理想状态。由于理论着眼点的根本转变 ，耗散结构理论揭示了事物从混沌无序状态向稳定有序状态发展过程和规律。所谓耗散结构，即一个远离平衡的开放系统，只要通过不断与外界交换物质与能量，在外界条件的变化达到一定的阈值时，可能从原有的混沌无序状态，转变为一种在时间上空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡情况下形成的新的有序结构，依靠不断地耗散外界的物质和能童来维持，故称耗散结构。耗散结构理论的研究对象是开放系统，而宇宙中各种系统不论是有生命的、无生命的，实际上无一不是与周围环境有着物质和能量交换的开放系统。因而这一理沦涉及范围之广，在科学史上可以说是空前的。无论物理、化学、生物、地学、医学、农学、工程技术，甚至哲学、经济等等，都可以应用它的研究成果。一个开放系统熵的变化，可以分为两都分：一部分是系统本身由于不可逆过程引起熵的增加，或叫作熵产生;另一部分是系统与外界交换物质和能量引起的熵流，即从外界不断得到“负熵流”。有人形容耗散结构是“活”的非平衡的有序结构，这是很有道理的，“活”就活在它与外界不断交换物质与能量不断新陈代谢，吐故纳新，以维持其稳定和有序;另外把它看作“活”的有序结构，还由于它是一种自组织规象:生物有机体活动是高度有序的自组织的明显实例，它将光、热、水、二氧化碳这些对它来说是无序无组织的物质能量，合成为糖类，变无机为有机并储于体内，也是变无序为有序。一片遭受水灾的森林，经过几十年的时间，如不受人类的干预，仍可重新演替到森林，这是自然地理环境自组织能力的一种体现。故耗散结构理论又叫做非平衡系统的自组织理论。