Все теории можно разделить на два класса: динамические и статистические. В динамической теории состояние системы определяется значениями характеризующих ее физических величин. Соответственно, динамическая теория позволяет предсказывать значения физических величин, характеризующих систему.
Теория, в которой состояние системы определяется заданием вероятностей тех или иных значений физических величин, относится к статистическим теориям.
Статистическая теория позволяет предсказывать лишь вероятности тех или иных значений физических величин, характеризующих систему.
Первые статистические теории стали возникать в XIX веке: молекулярно-кинетическая теория и, более широко, статистическая механика в физике, дарвиновская теория эволюции (основанная на представлениях о неопределенной, то есть, случайной изменчивости), менделевская генетика. Большинство же ныне действующих статистических теорий появились уже в XX веке. Со статистическими теориями в естествознание вошло фундаментальное понятие флуктуации.
Флуктуация — это случайное отклонение характеристик системы от наиболее вероятного или среднего значения. (Например, голубой цвет неба, в конечном счете, обусловлен тем, что количество молекул воздуха в заданном объеме не постоянно: оно все время колеблется вокруг среднего значения. Причина — беспорядочное тепловое движение молекул: в какой-то момент больше молекул покинет данный объем, чем влетит в него извне, а в следующий момент — наоборот.)
Динамические теории не учитывают (и не допускают возможности) флуктуаций; статистические — допускают, учитывают и даже выводят на передний план.
