Veel alledaagse fenomenen kunnen beschreven worden door netwerken. Neem bijvoorbeeld filevorming op landelijk niveau. Het wegennetwerk beschrijft de mogelijke routes die het auto- en vrachtverkeer kunnen nemen, en geeft de maximale verkeersstroom aan die verwerkt kan worden. Een elektriciteitsnetwerk beschrijft hoe stroom kan lopen. Een vriendennetwerk beschrijft wie met wie kan praten om nieuws of roddels te verspreiden. Veel onderdelen van de onmisbare infrastructuur van onze maatschappij kunnen door middel van netwerken beschreven worden, en netwerken vormen daarom een belangrijk onderzoeksveld. In de Network Pages zijn verschillende voorbeelden van zulk onderzoek te vinden.
Een netwerk bestaat uit objecten die onderling verbonden zijn, en mogelijk ook uit de eigenschappen van de objecten en hun verbindingen. In een wegennetwerk kunnen de objecten de steden zijn en de verbindingen de wegen. De eigenschappen van objecten kunnen de aantallen auto’s in de steden betreffen, en de eigenschappen van de verbindingen de lengtes van de wegen, het aantal rijbanen, de hoeveelheid verkeer, etc. De objecten en hun onderlinge verbindingen worden weergegeven als 'grafen', zie onderstaande uitleg. In computernetwerken zijn de computers de objecten, met elkaar verbonden door middel van fysieke kabels. Eigenschappen van de verbindingen kunnen zijn de bandbreedte van de kabels, de hoeveelheid data die via de kabels verzonden worden, of zelfs de vertraging die de datapakketten oplopen als ze verstuurd worden.
Maatschappelijke uitdagingen vereisen vaak dat netwerken beheerst en ontworpen worden om zo efficiënt mogelijk te functioneren. Hiervoor worden vaak algoritmes gebruikt, zie uitleg. Onvoorspelbaarheid en afwijkingen, bijvoorbeeld in de hoeveelheid verkeer op een wegennetwerk, komen regelmatig voor in netwerken. Een betrouwbare aanpak om met onzekerheden om te kunnen gaan, is cruciaal voor het oplossen van vele maatschappelijke problemen. Daarom speelt, naast de theorie van algoritmes, kansrekening een belangrijke rol bij het onderzoek naar netwerken.