非線形とは、線形でないということである。
非線形のものは線形のそれに比べて難しく、一般に解けないと言っても過言ではない。
非線形のまま扱うのは困難あるいは不可能なので、近似などを施し線形として扱うという手法がある。
人間に扱える複雑さはせいぜい線形な系であるとも言われるが、これまでの人類の科学的進歩を鑑みると、種々の複雑な系を線形なモデルにできてきたということである。
非線形なものを取り込むと複雑になることを積極的に応用することもあり、例えばニューラルネットワークにおける活性化関数に非線形な関数を使うと言ったことが挙げられる。