元胞自动机是一种由许多简单单元组成的离散动态系统，每个单元的状态仅依赖于其邻居的状态以及一组预设规则。它广泛应用于物理、生物、计算机科学等领域，用来模拟复杂的自然现象和社会行为。

在元胞自动机中，每个单元被称为“元胞”，通常排列成规则的网格结构。例如，一维线性数组或二维平面网格。每个元胞有两种或多种状态，随着时间推移，这些状态按照特定规则更新。这种机制能够表现出从简单到复杂的各种行为模式，如生长、扩散、振荡等。

通过调整规则和初始条件，研究者可以探索系统的自组织特性。例如， Conway 的“生命游戏”就是一种经典的二维元胞自动机模型，展示了如何通过简单的规则产生丰富多样的图案变化。此外，元胞自动机还被用于城市规划、交通流预测以及癌症研究等多个实际问题中，展现了强大的建模能力。