在不可逆現(xiàn)象中存在一類過程，即穩(wěn)態(tài)過程，其中在外界條件影響下的力和流都與時間無關(guān)。它們在不可逆過程熱力學(xué)中所起的作用，類似于平衡態(tài)在熱力學(xué)中。正如達(dá)到平衡態(tài)的絕熱系的熵最大那樣，I.
普里戈金證明了最小熵增率原理：線性非平衡區(qū)（或近平衡區(qū)）系統(tǒng)隨時間總是朝著熵產(chǎn)生減少的方向進(jìn)行；達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時熵產(chǎn)生最小，并不再隨時間變化。最小熵增率原理說明：在近平衡區(qū)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，任何對
定態(tài)的偏離隨時間都將湮滅，重新回到定態(tài)。因此，在線性非平衡區(qū)不可能發(fā)生使系統(tǒng)呈現(xiàn)新的
有序結(jié)構(gòu)的突變現(xiàn)象。
遠(yuǎn)離平衡區(qū)的情況遠(yuǎn)比線性非平衡區(qū)遇到的情況要復(fù)雜，此時非平衡系統(tǒng)中的力和流之間的關(guān)系通常是
非線性的，可把這個區(qū)域稱為非線性區(qū)。
流體動力學(xué)、化學(xué)和生命科學(xué)中面臨的大量前沿問題，恰是遠(yuǎn)離平衡的和非線性的問題。故對遠(yuǎn)離平衡區(qū)的不可逆過程熱力學(xué)理論及其應(yīng)用的研究，在國際上引起很大的關(guān)注和興趣。事實(shí)上任何生命結(jié)構(gòu)包括它的
基本單元（細(xì)胞）都是處于極端非平衡狀態(tài)的開放的熱力學(xué)系統(tǒng)。遠(yuǎn)離平衡區(qū)不可逆過程熱力學(xué)研究在這些領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展，使之成為當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展迅速的分支之一。
理論分析表明，對于近平衡區(qū)由
演變的通用法則可導(dǎo)出熵產(chǎn)生最小原理，所以系統(tǒng)是穩(wěn)定的；但對于遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)的系統(tǒng)，就不總是穩(wěn)定的。存在一個臨界態(tài)，稱為分支點(diǎn)，系統(tǒng)在越過分支點(diǎn)后，任意小的擾動譬如說
漲落都可能誘發(fā)系統(tǒng)從穩(wěn)定到不穩(wěn)定態(tài)的
突變，在其中呈現(xiàn)出新的時空
有序結(jié)構(gòu)。普里戈金等把這種有序結(jié)構(gòu)稱為
耗散結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象叫
自組織現(xiàn)象。如1900年H.貝納德在非均勻加熱的流體中觀察到的有序六角形對流格子和流體在高雷諾數(shù)區(qū)出現(xiàn)的從
層流向
湍流結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變等現(xiàn)象，其中都可觀察到大量分子團(tuán)的有序運(yùn)動。
化學(xué)反應(yīng)的遠(yuǎn)離平衡區(qū)觀測到的非均勻和
準(zhǔn)周期性的混合物的空間有序結(jié)構(gòu)和可能出現(xiàn)的反應(yīng)時序是在空間和時間上呈現(xiàn)出來的耗散結(jié)構(gòu)和自組織現(xiàn)象的重要例證。
