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从直观上看，涌现可以指两种情况：一种是宏观层面的属性，它“超越了微观部分的总和”（称为“属性涌现”或“共时涌现”，property/synchronic emergence）；另一种是随着时间推移，出现了某种全新的、有质的区别的现象（称为“时间涌现”或“历时涌现”，temporal/diachronic emergence）。一个属性涌现的典型例子是当鸟群在天空中飞行时，鸟群似乎拥有独立的形状和轨迹，远远超越了每只鸟的个体行为。历时涌现的典型例子则可以从胚胎发育过程中，新形态特征逐渐形成的过程看出。本文主要探讨如何衡量属性涌现，但也指出了衡量时间涌现的潜在机会。

从直观上看，涌现可以指两种情况：一种是宏观层面的属性，它“超越了微观部分的总和”（称为“属性涌现”或“共时涌现”，property/synchronic emergence）；另一种是随着时间推移，出现了某种全新的、有质的区别的现象（称为“时间涌现”或“历时涌现”，temporal/diachronic emergence）。一个属性涌现的典型例子是当鸟群在天空中飞行时，鸟群似乎拥有独立的形状和轨迹，远远超越了每只鸟的个体行为。历时涌现的典型例子则可以从胚胎发育过程中，新形态特征逐渐形成的过程看出。本文主要探讨如何衡量属性涌现，但也指出了衡量时间涌现的潜在机会。

根据 Bedau<ref name="Bedau_weak_emergence" /><ref name="Bedau_downward_causation" />的分类，属性涌现和时间涌现都可以进一步划分为三类：强涌现（strong emergence）、弱涌现（weak emergence）和名义涌现（nominal emergence）。最不具争议性的是名义涌现，它指的是一种宏观层面的属性，虽然它存在于宏观对象或过程之中，但在微观层面是没有的。例如，一个圆是由一组点构成的，但圆这个属性是这些点在宏观层面的涌现，因为它不能简单地从每个点中得到。由于名义涌现的推导非常简单，本文不再详细讨论。

根据 Bedau<ref name="Bedau_weak_emergence">{{cite journal|author=Bedau M|title=Weak emergence|journal=Philosophical Perspectives|year=1997|volume=11|page=375–399}}</ref><ref name="Bedau_downward_causation" />的分类，属性涌现和时间涌现都可以进一步划分为三类：强涌现（strong emergence）、弱涌现（weak emergence）和名义涌现（nominal emergence）。最不具争议性的是名义涌现，它指的是一种宏观层面的属性，虽然它存在于宏观对象或过程之中，但在微观层面是没有的。例如，一个圆是由一组点构成的，但圆这个属性是这些点在宏观层面的涌现，因为它不能简单地从每个点中得到。由于名义涌现的推导非常简单，本文不再详细讨论。

最具挑战性和争议性的是强涌现，它包括两个密切相关的观点。首先，宏观层面的属性原则上无法从微观层面的观察中辨别出来。其次，宏观层面的属性具有不可还原的因果力量。第一个观点完全否定了机械论解释的可能性，似乎意味着如果没有新的自然基本原理，科学的进展将停止<ref name="Chalmers_strong_weak_emergence" />。第二个观点引发了“向下因果作用”（downward causation）这一复杂概念。向下因果作用的问题在于，它违背了“宏观的存在方式是由微观决定的”这一合理理论，这一理论被称为“因果基础论”（causal fundamentalism）<ref name="Jackson_defence_explanatory_ecumenism" />或“附属性”（supervenience）<ref name="Kim_making_sense_emergence" />。此外，向下因果作用还带来另一个挑战，即如何解决微观层面与宏观层面之间的因果冲突<ref name="Bedau_downward_causation" />。即便如此，强涌现最大的挑战可能在于其在科学上的不重要性<ref name="Bedau_downward_causation" />。目前科学文献中唯一反复出现的强涌现例子是意识状态（如感质，qualia）从神经生物过程中的涌现<ref name="Sperry_modified_concept_consciousness" /><ref name="Chalmers_strong_weak_emergence" />，这更多地说明我们对意识的理解不足，而非对涌现深层原理的掌握有限。后文将进一步探讨这一可能性。

最具挑战性和争议性的是强涌现，它包括两个密切相关的观点。首先，宏观层面的属性原则上无法从微观层面的观察中辨别出来。其次，宏观层面的属性具有不可还原的因果力量。第一个观点完全否定了机械论解释的可能性，似乎意味着如果没有新的自然基本原理，科学的进展将停止<ref name="Chalmers_strong_weak_emergence" />。第二个观点引发了“向下因果作用”（downward causation）这一复杂概念。向下因果作用的问题在于，它违背了“宏观的存在方式是由微观决定的”这一合理理论，这一理论被称为“因果基础论”（causal fundamentalism）<ref name="Jackson_defence_explanatory_ecumenism" />或“附属性”（supervenience）<ref name="Kim_making_sense_emergence" />。此外，向下因果作用还带来另一个挑战，即如何解决微观层面与宏观层面之间的因果冲突<ref name="Bedau_downward_causation" />。即便如此，强涌现最大的挑战可能在于其在科学上的不重要性<ref name="Bedau_downward_causation" />。目前科学文献中唯一反复出现的强涌现例子是意识状态（如感质，qualia）从神经生物过程中的涌现<ref name="Sperry_modified_concept_consciousness" /><ref name="Chalmers_strong_weak_emergence" />，这更多地说明我们对意识的理解不足，而非对涌现深层原理的掌握有限。后文将进一步探讨这一可能性。

<ref name="Bar-Yam_mathematical_theory_strong_emergence">{{cite journal|author=Bar-Yam Y|title=A mathematical theory of strong emergence using multiscale variety|journal=Complexity|year=2004|volume=9|issue=6|page=15–24}}</ref>

<ref name="Bar-Yam_mathematical_theory_strong_emergence">{{cite journal|author=Bar-Yam Y|title=A mathematical theory of strong emergence using multiscale variety|journal=Complexity|year=2004|volume=9|issue=6|page=15–24}}</ref>

<ref name="Bedau_downward_causation">{{cite journal|author=Bedau M|title=Downward causation and the autonomy of weak emergence|journal=Principia|year=2003|volume=6|issue=5–50}}</ref>

<ref name="Bedau_downward_causation">{{cite journal|author=Bedau M|title=Downward causation and the autonomy of weak emergence|journal=Principia|year=2003|volume=6|issue=5–50}}</ref>