In seiner Systemtheorie der Technik definiert Ropohl ein System S als Quadrupel aus Attributen Ai, Funktionen Fj, Subsystemen Sk und Relationen Pm. In vereinfachter Schreibweise:
S := (Ai, Fj, Sk, Pm)
Zwischen den Subsystemen oder Teilen eines Systems kann eine Hierarchie bestehen.
Hinsichtlich ihrer Funktion nicht weiter zerlegbare Teile bilden die kleinsten
Einheiten eines Systems. Die Relationen zwischen den Subsystemen legen die
Struktur fest. Ein System befindet sich stets in einem bestimmten
Zustand, der durch Input veränderbar und einen Output
veranlassen kann.
Betrachten wir als Beispiel eines einfachen technischen Systems ein Netzgerät, wie es z.B. einem Diskman beiliegt. Auf dem Gehäuse sei folgendes zu lesen: AC-Adapter, Input 220 - 230 V, 50 Hz, 10 W, Output 6 V, 600 mA. Die Attribute der Spannungsangaben legen die Funktion des Gerätes fest, nämlich eine Netzwechselspannung von 220 V auf eine Gleichspannung von 6 V zu transformieren. Hinsichtlich dieser Funktion enthält der Adapter zwei wesentliche Subsysteme, die in der Relation der Reihenschaltung angeordnet sind und zwei Teilfunktionen ausüben: einen Transformator zur Umspannung von 220 V auf 6 V Wechselspannung und einen Gleichrichter, der 6 V Gleichspannung liefert. Unterhalb dieser ersten Hierarchiestufe bestehen der Trafo und der Gleichrichter wiederum aus Subsystemen. Und auch das Netzgerät selbst bildet in der Regel ein Subsystem in dem übergeordneten System aus Diskman und Ohrhörer.
Abgeschlossene Gehäuse sind für ein System nicht erforderlich, um es von seiner Umgebung abzugrenzen. Wesentlich sind die Relationen, in denen die Subsysteme stehen und welche Funktionen sie ausüben. Am Beispiel des Diskmans lassen sich bereits drei wesentliche Hierarchieebenen unterscheiden: die soziale, die technische und die physikalische. Auf der sozialen Ebene geht es z.B. um das Verständnis der Hörgewohnheiten und des Musikgeschmacks eines Menschen. Die technische Ebene sorgt für den reibungslosen Betrieb des Diskmans, um die Dynamik und den Frequenzumfang des Tonträgers optimal zur Wirkung zu bringen. Und auf der physikalischen Ebene geht es um die grundlegende Erklärung der Systemfunktionen im Rahmen der Quantentheorie elektromagnetischer Wechselwirkung.
Von der Thermodynamik ausgehend, ist Falk zu einer Systemtheorie gelangt, in der er von dem Quadrupel: physikalische Größe, Wert einer Größe, Zustand, System ausgeht und dem Grundsatz folgt: In einem Zustand eines Systems hat jede physikalische Größe einen Wert. Einen weniger technisch orientierten Ansatz im Anschluß an die mathematische Kategorientheorie verfolgt Mack in seiner interdisziplinären Systemtheorie. Dabei geht es ihm insbesondere um das Verständnis von Selbstorganisation und Emergenz. Selbstorganisation ist das Entstehen von zusammengesetzten Objekten, deren Konstituenten sich in kohärenter Weise verhalten, so daß es ihnen möglich wird, bestimmte Funktionen auszuüben. Und Emergenz tritt auf, wenn die lokalen Beziehungen zwischen den Objekten, ein nichtlokales Systemverhalten bewirken.