La teoria del caos è una branca della matematica che studia i sistemi dinamici complessi altamente sensibili alle condizioni iniziali. Sebbene la teoria del caos possa essere applicata a un’ampia gamma di fenomeni, in genere non viene utilizzata per determinare il modo in cui viaggiano gli inquinanti. Gli inquinanti vengono generalmente trasportati attraverso l'ambiente da processi fisici come il vento, l'acqua o la diffusione e questi processi possono essere modellati utilizzando metodi tradizionali di fluidodinamica e chimica atmosferica.