El análisis de sistemas es la ciencia encargada del análisis de sistemas grandes y complejos, y la interacción entre los mismos. Esta área se encuentra muy relacionada con la investigación operativa. También se denomina análisis de sistemas a una de las etapas de construcción de un sistema informático, que consiste en relevar la información actual y proponer los rasgos generales de la solución futura.
Los sistemas están relacionados con cualquier campo: procesos industriales, administración, toma de decisiones, procesos, protección al medio ambiente, etcétera. En 1953, los hermanos Howard Thomas Odum y Eugene Odum empezaron a aplicar una visión de sistemas a la ecología biológica, basándose en los trabajos de Raymond Lindeman (1942) y Arthur Tansley (1935).
Los analistas de sistemas utilizan la metodología matemática para obtener los detalles de los sistemas que están analizando.