自组织的概念是系统演化理论的核心概念，自组织系统和自组织过程与人类社会关系极为密切，且极为普遍。所谓的系统自组织，是指在系统没有获得外部环境任何命令或没有受到任何来自外部环境的干扰情况下，自发地按照一定规则形成一定的有序结构和创新功能的过程和现象。自组织的实质是系统内部结构和外界影响力之间的持续相互作用以及系统内部子系统之间相互影响和整体的协同。自组织包括三个过程：第一个过程是由非组织向组织的演化；第二个过程是由组织程度低向组织程度高的演化；第三个过程则是组织由简单到复杂的演化。

根据协同学创始人哈肯对自组织的定义，本书认为，重大科技工程技术创新系统的自组织，是指在没有“特定”外力干预下，技术创新系统内各创新主体内部、各主体之间以及创新系统与外部环境之间基于自主决策的相互作用和关联的非线性作用，使许多单个的创新主体间建立必要的联系关系并形成一个有机的自适应系统；在政府部门主导下，系统内各创新主体协同合作，通过与外界环境交换物质、信息和能量，各子系统产生优势互补的整体协同效应，导致空间的、时间的或功能上的联合行动，最终在一定的条件下不断地向有序化、结构化和多功能化方向发展，使系统达到与内外部环境的高度适应性，并呈现有序的运行结构，从而实现系统整体功能。这里的“特定”一词是指重大科技工程技术创新系统的结构和功能并非由外界强加给系统的，而是系统在内外资源、环境关系矛盾的作用下，自行组织、自行创生、自行演化、自主地从简单无序走向复杂有序，形成有序结构的过程。(www.daowen.com)

系统形成和演化的动力有两种形式：被组织和自组织。许多实践证实，自组织是自然界和社会长期演化选择和形成的非常优化的进化方式，是自然界各子系统演化过程中最能有效利用资源、物质和能量的一种方法和路径，其系统演化效率远远高于被组织。重大科技工程技术创新系统是一个动态的、复杂的系统，它的发展演化过程更符合自组织的特点。因此，运用自组织理论与方法研究重大科技工程技术创新系统，解释其自组织发展演化机制，促进系统的自组织协同运行，进一步揭示其自组织演化过程中的组织协同机制具有重要的理论和现实意义。