Рассмотрены методы поиска и анализа пространственно-временных структур, которые возникают в нелинейных системах типа "реакция-диффузия". Изложены методы математического моделирования и принципы построения иерархической системы математических моделей, описывающих явления самоорганизации на разных пространственных масштабах. Даны методы продолжения по параметру и проведения однопараметрического и двухпараметрического анализа моделей с целью нахождения областей существования автоколебаний, множественности стационарных состояний, уединенных бегущих волн и стационарных диссипативных структур. В начале каждого раздела, посвященного изучению того или иного явления самоорганизации, кратко излагается теория, а затем на конкретных примерах демонстрируется методика его нахождения. Рассмотрено много моделей химических реакций. В приложениях для каждого раздела сформулирован перечень задач для закрепления практических навыков изучения курса и приводятся примеры программ, реализованных в пакете Matlab, для проведения параметрического анализа моделей и расчета решений, описывающих различные явления самоорганизации. Книга может служить учебным пособием для студентов, магистрантов, аспирантов, научных сотрудников, изучающих методы математического моделирования и исследования нелинейных реакционных систем. Оно соответствует курсу лекций по методам синергетики, которые читаются в РХТУ, МФТИ и некоторых других вузах.