置換系（Substitution Systems）は、構成要素をルールに従って別の要素の集合へ置き換えていくシステムであり、フラクタル幾何学の基礎を成す。提供された文脈では、特に「近傍独立な置換系」と「逐次置換系」の対比が重要である。前者では、各要素への置換が互いに独立に行われるため、生成されるパターンは必然的に規則性の高い入れ子構造となり、シェルピンスキーのガスケットのような自己相似図形が典型例として挙げられる。この種の系では、要素数の増加もフィボナッチ数列のような線形再帰で記述でき、挙動は完全に予測可能である。
一方で、置換のルールに順序や隣接要素との干渉が導入されると、振る舞いは大きく変化する。ウルフラムの逐次置換系では、文字列全体をスキャンし、最初に見つかった特定のパターンのみを置換するため、更新順序そのものがシステム全体の複雑性を左右する。このような干渉は、フラクタル的な規則性を超えて、ランダムで予測不可能な複雑性を生みうるとされる。したがって、置換系は、単純な規則から自己相似性と複雑性の両方がどのように現れるかを示す基本的な計算系として位置づけられる。