L’auto-organisation est le processus par lequel une organisation prend peu à peu forme, ou se transforme en raison de causes ou de mécanismes qui lui sont internes (et que l’on ne saurait identifier à un programme inné de production). Un système quelconque manifestera un tel processus uniquement si le résultat prend une forme non quelconque, et ne pouvant être expliquée par les lois du hasard.

L’auto-organisation biologique se distingue de celle se déroulant au sein des phénomènes purement physiques, dans la mesure où elle intgre des mécanismes nouveaux, dont des mécanismes de régulations cybernétiques, de réplications (la reproduction sexuelle par exemple), etc. De même l’auto-organisation cognitive fait à son tour intervenir des facteurs nouveaux, tels que la recherche de cohérence logique.

La notion d’auto-organisation s’oppose à celle "d’hétéro-organisation", qui, elle, porte sur les organisations dont les propriétés trouvent leur explication dans un agent extérieur (par exemple un programme d’ordinateur et l’organisation qui le caractérise sont généralement le résultat du travail d’un programmeur humain).