非線形性（Nonlinearity）は、数学や科学の分野で使われる概念であり、線形性の反対概念です。簡単に言えば、非線形性とは、あるシステムや関係が線形ではないことを指します。
線形性は、二つの主要な特性を持っています。一つは、スーパポジションの原理（superposition principle）と呼ばれるもので、システムへの入力が加算されると、それに応じて出力も加算されるという性質です。もう一つは、スケーリングの性質（scaling property）で、入力のスケールが変化しても、出力のスケールも同様に変化するという性質です。
一方、非線形性は、スーパポジションの原理やスケーリングの性質が成り立たないことを意味します。非線形な関係やシステムでは、入力と出力の関係が直線ではなく、曲線や複雑なパターンを示すことがあります。非線形性は、自然現象や物理学、生物学、経済学、信号処理などの多くの領域で見られます。
非線形性は、システムや現象の振る舞いを複雑化させる要因となります。非線形システムは、予測や解析が困難であることがあります。さらに、非線形相互作用が存在する場合、小さな変化が大きな影響を与える「バタフライ効果」と呼ばれる現象が発生することがあります。
非線形性は、科学や工学の分野で重要な役割を果たしています。非線形方程式の解析、カオス理論、ネットワークのダイナミクス、パターン形成など、非線形性に関する研究が行われています。また、非線形モデリングや制御システムの設計においても、非線形性を考慮する必要があります。
