时空斑图的发现始于20世纪初对流体力学中热对流现象的观察。1900年法国物理学家H.C.贝纳尔（Henri Claude Bénard，1874～1939）首次在实验中观察到两块平行导热板之间的流体，在热梯度与引力场共同作用下，自组织形成有序斑图。1921年美国学者W.布雷（William Bray）在用碘作催化剂使过氧化氢分解为水和氧气时，第一次发现了振荡式的化学反应。1958年苏联化学家B.P.别鲁索夫（Boris Pavlovich Belousov，1893～1970）发现在铈离子催化作用下柠檬酸被溴酸氧化呈现出振荡现象。苏联生物化学家A.M.扎勃京斯基（Anatol Markovich Zhabotinsky，1938～2008）改进了别鲁索夫的实验，发现用其他一些有机酸替代柠檬酸或者用铁离子替代铈离子也可以实现类似的现象，这就是著名的BZ反应。时空斑图大致可以分为时间有序结构、空间有序结构和时空有序结构三类。体系状态在空间上保持均一而随时间呈周期性变化的称为时间有序结构。这种结构的形成通常是因为体系尺度远小于体系状态的空间扩散尺度。体系状态不随时间变化但在空间呈周期性变化的称为空间有序结构。1952年英国数学家A.M.图灵（Alan Mathison Turing，1912～1954）最早预言了这种结构的存在，因此也称为图灵斑图（Turing pattern）。体系状态既随空间周期性分布同时又随时间振荡的称为时空有序结构。各种非线性系统中常见的靶波、螺旋波即为这类结构。时空斑图的形成是系统的时空均一稳定态失去稳定性后自发对称性破缺所形成的形态。