本书介绍了非线性科学的基本理论、方法及其在地学诸学科（地理、地质、气象、环境、生态等）研究中的应用。内容涉及稳定性理论、分岔理论、突变理论、混沌理论和分形理论。有关的应用绝大部分都是作者20世纪90年代以来从事有关国家级科研究项目的研究成果。
本书内容全面，论述透彻，方法严谨，力求做到深入浅出，易于掌握和应用，适合地学类各科学科、各专业的高年级本科生、研究生、教师以及从事非线性理论应用的科技工作者。也可作为地学类各学科的研究生和教师的教学、科研参考书和工具书。