Teoría basada en un modelo matemático, creado por el matemático francés René Thom, que demuestra cómo a través de la interacción de distintos factores, un pequeño cambio en un factor puede acarrear cambios catastróficos. El psicólogo deportivo emplea la teoría de la catástrofe para demostrar que el estrés que experimenta un deportista en la competición es producto de una interacción compleja entre la activación fisiológica (como refleja el cambio de la frecuencia cardíaca, sudación y secreción de adrenalina) y la ansiedad cognitiva (es decir, la ansiedad mental). Cuando el deportista experimenta un ligero incremento de estrés por encima de un nivel crítico, tal vez experimente una pérdida repentina y grande en el nivel de rendimiento. Compara con la hipótesis de la U invertida.