در سال‌های اخیر، علوم بین‌رشته‌ای بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از دلایل این توجه این است که نگاه بین‌رشته‌ای، دیدگاه‌ها و مفاهیم جدیدی به‌وجود می‌آورد که هم از جنبه‌ی نظری و هم از جنبه‌ی عملی و کاربردی بسیار حائز اهمیت است. از طرف دیگر نگاه بین رشته‌ای امکان استفاده از ابزارهای یک رشته در رشته‌های دیگر را میسر می‌کند
. مطالعه‌ی سامانه‌های پیچیده از همین دیدگاه، توجه پژوهشگران حوزه‌های مختلف علوم و مهندسی را به خود جلب کرده است. تعریف سامانه‌ی پیچیده ساده نیست ولی به‌طور کلی می‌توان گفت سامانه‌ای با اجزای زیاد است که به صورت‌های گوناگونی با هم در ارتباطند و ویژگی‌های کلی این سامانه را با مطالعه‌ی تک‌تک اجزای آن نمی‌توان دریافت. چنین ویژگی‌ها یا رفتار‌ها مشخصه‌‌های بارز یک سامانه‌ی پیچیده هستند و آنها را برآینده می‌نامند. به عنوان مثال‌هایی از سامانه‌های پیچیده در حوزه‌های مختلف می‌توان به سامانه‌های اجتماعی، سامانه‌های زیستی مثل سلول‌ها و ارگان‌های زنده، مغز و اکوسیستم‌ها اشاره کرد. همچنین از دیدگاه مهندسی سامانه‌های حمل‌ونقل و شبکه‌های ارتباط شهری و جاده‌ای، سامانه‌های انتقال قدرت، سامانه‌های مخابراتی، اینترنت مثال‌هایی از سامانه‌های پیچیده‌اند.
از دیدگاه روش‌ها و ابزارهای پژوهش نیز سامانه‌های پیچیده حوزه‌ای است که می‌تواند محل تلاقی تخصص‌های مختلف باشد. از جمله‌ی این ابزارها و روش‌ها می‌توان به نظریه‌ی گراف، دینامیک غیرخطی، روش‌های تحلیل داده، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی اشاره کرد. همچنین نظریه‌ی اطلاعات، نظریه‌ی بازی‌ها و فرایند‌های تصادفی به‌طور مؤثر در مطالعه‌ی سامانه‌های پیچیده به‌کار گرفته می‌شوند.
در گروه فیزیک آماری و سامانه‌های پیچیده‌ی دانشگاه صنعتی اصفهان بر روی موضوع‌هایی مانند نظریه‌ی بازی‌ها و دینامیک تکاملی، دینامیک غیرخطی در شبکه‌های پیچیده، علوم اعصاب محاسباتی، شکل‌گیری همکاری در جوامع انسانی و یادگیری ماشینی کوانتمی پژوهش انجام می‌شود.