依据系统与环境的划分，系统功能可以分为外部功能和内部功能两种。①外部功能。系统整体与环境的联系中表现出来的适应环境、改变环境的作用和能力。例如人脑的外部功能则是控制、调节、制约机体的种种反应和活动过程。②内部功能。系统整体与要素的联系中表现出来的对要素的作用和能力。例如人脑的内部功能是协调大脑两个半球和各脑区，对接收到的外界信息进行辨识、储存、加工和创造新的信息。与系统与环境的划分类似，系统内部功能与外部功能的区分也是相对的。

系统结构与系统功能密不可分，认识系统结构是理解系统功能的基础。系统功能的发挥，既由系统结构决定，又受环境变化的制约。随着环境条件的不同，系统功能会发生相应地变化。一个系统的结构在一定阈值内总是稳定的，但功能则不同。当环境的物质、信息、能量交换有所变动时，系统与环境的相互作用的过程、状态、效果通常都会发生相应的变化。

研究系统要素以及要素之间的关联、环境与系统的关联对系统功能的影响，是系统功能分析的重要途径。在许多情况下，并不了解系统内部结构及其对功能的作用关系。此时，以功能相似为基础，通过功能模拟方法，通过模型再现系统的功能。这种模拟不要求在要素或结构上与原型相同，仅仅要求模型与原型在外部功能行为方面类似即可。人工智能可以模拟人脑的部分思维，是功能模拟方法的成功运用。更为极端的是“黑箱”方法，当对系统的内部要素和结构全然不知时（黑箱），可以仅仅通过考察系统的输入、输出及其动态过程，研究系统的行为和功能。

认识系统功能与环境的关系以及系统结构之间的关系，进而进行系统设计、实现和优化特定的系统功能，是系统科学研究的重要问题。