У філософії поняття закономірності і випадковості виражають через співвідносні філософські категорії - необхідність і випадковість, що відбивають різні типи зв'язків у об'єктивному світі і його пізнанні.
Необхідність - віддзеркалення переважно внутрішніх, стійких, таких, що повторюються, загальних відношенні дійсності, основних напрямів її розвитку; рух пізнання в глиб об'єкту, коли розкриваються його суть, закон; спосіб перетворення можливості в дійсність, при якому в певному об'єкті є тільки одна можливість, що перетворюється на дійсність.
Випадковість - віддзеркалення зовнішніх, несуттєвих, нестійких, одиничних зв'язків дійсності; початковий пункт пізнання об'єкту; результат перехрещення незалежних причинних процесів, подій; спосіб перетворення можливості в дійсність, при якому в цьому об'єкті, за даних умов є декілька різних можливостей, що можуть перетворитися на дійсність, але реалізується тільки одна з них; форма прояву необхідності і доповнення до неї
Необхідність викликається регулярними і постійними причинами процесу, виражає стійке, таке, що не змінюється в структурі об'єктивного світу, характеризується строгою однозначністю (часто неминучістю). Випадковість з'являється в результаті дії віддалених, нерегулярних, непостійних причин, характеризується неоднозначністю, невизначеністю свого протікання. Один і той же комплекс причин може обумовлювати необхідні процеси на одному структурному рівні матерії, в одній системі зв'язків і одночасно викликати випадковості на іншому рівні або в іншій системі зв'язків.
Залежно від міри детермінованої (визначеності), причин виникнення, форм прояву, структури і характеру дії, а також ролі для практики і розвитку науки необхідність може бути підрозділена на такі основні види:
необхідність, що виражає об'єктивно існуючі сторони і зв'язки природи і суспільства;
необхідність, що виражає об'єктивно існуючі сторони і зв'язки ідеальних явищ;
внутрішня необхідність, викликана до життя природою самих явищ і процесів об'єктивного світу;
зовнішня необхідність, що породжується привходящими обставинами;
необхідність загальнішого, фундаментальнішого порядку, дія якої поширюється на порівняно широкий круг явищ дійсності;
складна необхідність, що визначає поведінку сукупності об'єктів, яка виражається статистичними закономірностями;
проста необхідність, що визначає поведінку індивідуальних макрооб'єктів, яка виражається динамічними закономірностями.
Випадковість також підрозділяється на ряд видів :
внутрішня випадковість, органічно пов'язана з цією необхідністю;
зовнішня випадковість, виступаюча як щось стороннє по відношенню до цієї необхідності і що викликається переважно побічними чинниками;
об'єктивна випадковість, яка викликається впливом різних об'єктивних умов; суб'єктивна випадковість, що породжується суб'єктивізмом, волюнтаризмом (волею), порушенням об'єктивно чинних законів.
У історії філософії у рамках матеріалістичних навчань признавався об'єктивний (реальний) характер необхідності (закономірності) і випадковості. У ідеалістичних філософії ці категорії виводилися або з деякої духовної суті (Платон, Гегель), або з людського розуму (Юм, Мах, неопозитивизм). Кант вважав необхідність і випадковість апріорними (доопытными) формами розуму.
Метафізичні матеріалісти (Спіноза, Гольбах) і деякі дослідники (К.Ф. Вольф, Же. Ламарк) природи не бачили зв'язку між необхідності і випадковості і доводили їх відносну відмінність до абсолютної протилежності ("свобода є пізнана необхідність" - Спіноза; "випадковості не існує" - Ламарк).
Гегель показав неспроможність розриву необхідності і випадковості, розробивши на ідеалістичній основі діалектичну концепцію їх взаємозв'язку (тобто ці дві сторони дійсності співвідносні, не існують один без одного, є тезою і антитезисом один одного, вирішення протиріч яких реалізується в синтезі, в розвитку).
Фрідріх Енгельс (переосмисливши матеріалістично Гегелівську діалектику) піддав критиці метафізичних матеріалістів, а також показав неспроможність механічного детермінізму, що взагалі заперечував випадковість: в об'єктивній дійсності необхідність і випадковість не існують в чистому вигляді - ".. випадковість - це тільки один полюс взаємозалежності, інший полюс якої називається необхідністю".
В ході розвитку наукового пізнання уявлення про співвідношення і природу необхідності і випадковості зазнали істотні зміни. Модель світу, створена в класичній механіці, відкидаючи об'єктивні основи випадковості, орієнтувала пізнання лише на розкриття необхідності - строго однозначних зв'язків і стосунків в природі (Ньютон: "Наука ворог випадковості"). Розвиток термодинаміки і затвердження статистичних ідей і методів (альтернативних жорстким причинно-наслідковим динамічним зв'язкам дійсності) привів до перебудови наук про природу, яка грунтувалася на визнанні випадковості як самостійного початку, елементу будови і чинника еволюції матеріального світу (наприклад, в еволюційному вченні Дарвіна розвиток живої природи відбувається шляхом поступового накопичення випадкових змін, які на певному етапі викликають необхідні зміни і виникнення нових видів тварин і рослин).
Для розуміння природи випадковості важливе значення мало створення квантової механіки (Нильсом Бором, Гейзенбергом, в нач. 20-го століття), яка розкрила імовірнісний (случайностный) характер поведінки мікрооб'єктів (мікрочасток, з яких складаються атоми), а також глибокий діалектичний взаємозв'язок необхідності і випадковості в квантових процесах (які протікають не по жорстким необхідним причинно-наслідковим закономірностям, а мають випадковий, передбачуваний, імовірнісний характер поведінки, багато очікуваних гілок, замість одного шляху).