In statistical mechanics, universality is the observation that there are properties for a large class of systems that are independent of the dynamical details of the system. Systems display universality in a scaling limit, when a large number of interacting parts come together. The modern meaning of the term was introduced by Leo Kadanoff in the 1960s, but a simpler version of the concept was already implicit in the van der Waals equation and in the earlier Landau theory of phase transitions, which did not incorporate scaling correctly. The term is slowly gaining a broader usage in several fields of mathematics, including combinatorics and probability theory, whenever the quantitative features of a structure (such as asymptotic behaviour) can be deduced from a few global parameters appearing in the definition, without requiring knowledge of the details of the system. The renormalization group provides an intuitively appealing, albeit mathematically non-rigorous, explanation of universality. It classifies operators in a statistical field theory into relevant and irrelevant. Relevant operators are those responsible for perturbations to the free energy, the imaginary time Lagrangian, that will affect the continuum limit, and can be seen at long distances. Irrelevant operators are those that only change the short-distance details. The collection of scale-invariant statistical theories define the universality classes, and the finite-dimensional list of coefficients of relevant operators parametrize the near-critical behavior. The notion of universality originated in the study of phase transitions in statistical mechanics. A phase transition occurs when a material changes its properties in a dramatic way: water, as it is heated boils and turns into vapor; or a magnet, when heated, loses its magnetism. Phase transitions are characterized by an order parameter, such as the density or the magnetization, that changes as a function of a parameter of the system, such as the temperature.

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Exposant critique
Lors d'une transition de phase de deuxième ordre, au voisinage du point critique, les systèmes physiques ont des comportements universels en lois de puissances caractérisées par des exposants critiques. Au point critique, un fluide est caractérisé par une température critique et une densité critique . Pour une température légèrement supérieure à (à nombre de particules et volume constants), le système est homogène avec une densité . Pour une température légèrement inférieure à , il y a une séparation de phase entre une phase liquide (de densité ) et une phase gazeuse (de densité ).
Phénomène critique
vignette|Point critique de l'éthane : 1. état subcritique, liquide et gaz ; 2. opalescence critique ; 3. fluide supercritique. En physique, un phénomène critique est un phénomène associé à une transition de phase du deuxième ordre d'un système thermodynamique. Par exemple la transition de phase ferromagnétique et le comportement au voisinage du point critique liquide-gaz. La plupart des phénomènes critiques proviennent d'une divergence de la ou d'un ralentissement de la dynamique.
Invariance d'échelle
Il y a invariance d'échelle lorsqu'aucune échelle ne caractérise le système. Par exemple, dans un ensemble fractal, les propriétés seront les mêmes quelle que soit la distance à laquelle on se place. Une fonction g est dite invariante d'échelle s'il existe une fonction telle que pour tout x et y : Alors, il existe une constante et un exposant , tels que : En physique, l'invariance d'échelle n'est valable que dans un domaine de taille limité — par exemple, pour un ensemble fractal, on ne peut pas se placer à une échelle plus petite que celle des molécules, ni plus grande que la taille du système.
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