El análisis de sistemas es la ciencia encargada del análisis de sistemas grandes y complejos y la interacción entre esos sistemas. Esta área ese encuentra muy relacionada con la Investigación de operaciones. También se denomina análisis de sistemas a una de las etapas de construcción de un sistema informático, que consiste en relevar la información actual y proponer los rasgos generales de la solución futura.

Los sistemas en relación con el análisis de sistemas están relacionados con cualquier campo tales como: procesos industriales, administración, toma de decisiones, procesos, protección al medio ambiente, etc. En 1953 los hermanos Howard T. Odum y Eugene Odum empezaron a aplicar una visión de sistemas a la ecología biológica, basándose en los trabajos de Raymond Lindeman (1942) y Arthur Tansley (1935).

Los analistas de sistemas utilizan la metodología matemática para obtener los detalles de los sistemas a los cuales se encuentran analizando.

La Teoría de sistemas es la base de modelado para sistemas complejos, los cuales se dividen en tres conceptos básicos: unidades, procesos y estructuras. Una vez que se han identificado esos componentes, se genera un modelo de teoría de juegos. Este modelo después puede ser llevado a la simulación.