В настоящей монографии с помощью кинетических методов исследуются классические и новые структуры неравновесных течений, позволяющие моделировать различные явления, как в простых газовых системах, так и в более сложных, включающих некоторые общие биологические процессы. Рассматриваются теоретические основы уравнения Больцмана и других кинетических уравнений. Описываются прямые численные методы решения, в частности, консервативные схемы, играющие здесь большую роль. Показаны способы построения гибридных схем и важнейшие черты универсального метода, который используется при решении различных течений, включая трехмерные. Формулируются и решаются новые задачи с неравновесными граничными условиями, позволяющие выявить неклассические черты, в частности, аномальные свойства переноса. Тем самым вводятся в рассмотрение новые типы диссипативных структур, позволяющие описывать локально неравновесные открытые системы. Обсуждаются возможные способы экспериментальной проверки указанных эффектов и перспективные технологические приложения. Исследования проводятся с помощью методов, разработанных авторским коллективом. Данные обобщенные результаты основываются на многочисленных авторских публикациях в отечественных и зарубежных реферируемых журналах, в трудах российских и международных конференций.