Bistability on termi mille tahansa dynaamiselle järjestelmälle, jolla on kaksi tasapainoa. Toisin sanoen järjestelmä, joka voi olla levossa kahdessa ja vain kahdessa eri asennossa, koska nämä ovat hallitsevia lähinaapureitaan kohtaan. Bistabiili järjestelmä tulee olemaan vakaalla tasapainollaan suurimman osan, mutta ei välttämättä koko ajan.
Kaksiulotteinen tila-tilan malli voi määritellä bistabiliteetin tarkasti. Bistabiililla funktiolla on täsmälleen kaksi optimaalia, joihin järjestelmä todennäköisesti siirtyy. Kaaviossa tämä näyttää kahdelta kourulta, joiden välissä on huippu-olettaen, että järjestelmä pyrkii kohtiin, jotka ovat ylemmän akselin muuttujan “alempia”. Näillä kaivoilla ei välttämättä ole samaa arvoa; toinen voi olla syvempi kuin toinen. Jotta järjestelmällä olisi bistabiliteetti, kourujen on oltava vain riittävän erillisiä, jotta järjestelmä ei tyypillisesti liu’u pienimmästä optimista suurempaan.
Suhteellisen yksinkertainen fyysinen esimerkki bistabiliteetista on valokytkin. Jos kytkin on päällä, se pysyy päällä; jos se on pois päältä, se pysyy pois päältä. Väliasemat ovat tilapäisiä ja pyrkivät kohti näitä kahta optimaalia. Muut tasapainot ovat harvinaisia tai niitä ei ole lainkaan.
Elektroniikassa bistability kuvaa tiettyä piiriä, jota kutsutaan flip-flopiksi. Flip-flop on rakennettu pitämään yksi kahdesta asennosta. Nämä piirit muuttavat arvoaan vain ennustettavan tulon mukaan. Tämän järjestelmän yksinkertaisuuden ansiosta se voi toimia rakennuspalikkana paljon monimutkaisemmille laitteille, mukaan lukien tietokoneet.
Bistability voi koskea myös suoraan monimutkaisempia järjestelmiä, jotka eivät ole täsmälleen tämän mallin mukaisia. Muilla muuttujilla voi olla vaikutuksia järjestelmän tilaan, ja riittävän suuri kaaos voi pitää järjestelmän epätasapainossa. Näiden järjestelmien mallintaminen bistabiiliksi voi silti olla hyödyllistä.
Esimerkiksi nukkumisen ja heräämisen ero organismin sisällä voidaan ymmärtää bistabiiliksi. Herätys ja nukkuminen ovat kaksi optimaalia; väliolosuhteet pyrkivät kohti näitä asemia. Näihin kahteen tilaan liittyvä fyysinen toiminta on erittäin monimutkaista, ja on monia erilaisia tapoja olla hereillä, nukkua ja jossain välissä. Systeemillä on kuitenkin vaikeita taipumuksia. Kun organismi alkaa herätä, tämä prosessi laukaisee yleensä suuren joukon toissijaisia signaaleja, jotka auttavat sitä ylläpitämään herätystä. Ihmiset ovat löytäneet erilaisia tapoja monimutkaistaa tätä bistabiliteettia lääkkeillä ja sisävalaistuksella, mutta bistabiliteetti on edelleen tehokas myös heille.