L'effetto farfalla è l'idea che un piccolo fattore iniziale possa avere un ruolo nel determinare cambiamenti maggiori e imprevedibili in sistemi grandi e complessi. Il concetto dell'effetto farfalla è tratto da un discorso del 1972 del meteorologo Edward Lorenz intitolato "Prevedibilità: il battito delle ali di una farfalla in Brasile ha provocato un tornado in Texas?" L'idea che una farfalla che sbatte le ali possa influenzare i sistemi meteorologici in un luogo lontano illustra non solo la complessità della previsione del tempo, ma anche la difficoltà di fare previsioni in sistemi caotici o complessi in generale.
Per contrastare l'imprevedibilità dei sistemi complessi, Lorenz ha raccomandato l'uso di più modelli predittivi. Piuttosto che provare a simulare l'effetto di un sistema meteorologico dai migliori sforzi per inserire dati sulle sue condizioni iniziali, Lorenz ha fatto una media da un numero di esecuzioni parallele della simulazione. In ciascuna delle prove, le condizioni iniziali di inizio potrebbero essere modificate. Questo approccio si è dimostrato abbastanza efficace da essere utilizzato ancora oggi dai meteorologi. Lorenz è visto come uno dei primi sperimentatori nel campo della teoria del caos.
L'effetto farfalla è importante perché descrive come le imprecisioni delle misurazioni umane e gli errori nel tenere conto di tutti i fattori causali iniziali rendono le previsioni di sistemi complessi, come il tempo meteorologico, troppo caotiche per una facile simulazione o previsioni. L'effetto farfalla gioca un ruolo nella teoria del caos, che si occupa dell'imprevedibilità di sistemi complessi ed è spesso collegata alla teoria quantistica. Concetti come l'effetto farfalla mettono in discussione la probabile interpretazione meccanica determinista dell'universo.