Редукционизм не работает в случаях, когда сложные системы и феномены трудны для него. 1 Взаимодействие и эмерджентность таких систем могут выходить за рамки принципа редукционизма, так как возникают новые свойства, которые не могут быть объяснены только через анализ отдельных компонентов системы. 1

Свойство целого не сводимо к сумме его частей, потому что целое порождает черты и свойства, выходящие за пределы отдельных элементов. 2 Например, свойства биологического вида или биологической популяции не представляют собой свойства отдельных особей. 8

Также редукционизм не работает, когда за анализом не следует синтез — по сути, холистический этап познания. 59 Синтез бывает невозможен, если на стадии анализа не было получено достаточное количество достоверной информации об исследуемом объекте или процессе. 59