System operacyjny to program przeznaczony do uruchamiania innych programów na komputerze. Najważniejszym programem jest system operacyjny komputera. Jest uważany za szkielet komputera, zarządzający zarówno zasobami oprogramowania, jak i sprzętu. Systemy operacyjne odpowiadają za wszystko, od kontroli i przydzielania pamięci po rozpoznawanie danych wejściowych z urządzeń zewnętrznych i przesyłanie danych wyjściowych do wyświetlaczy komputerowych. Zarządzają również plikami na dyskach twardych komputera i sterują urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak drukarki i skanery.
System operacyjny dużego systemu komputerowego ma jeszcze więcej pracy. Takie systemy operacyjne monitorują różne programy i użytkowników, upewniając się, że wszystko działa płynnie, bez zakłóceń, pomimo tego, że wiele urządzeń i programów jest używanych jednocześnie. System operacyjny ma również do odegrania kluczową rolę w bezpieczeństwie. Jego zadaniem jest zapobieganie dostępowi do systemu komputerowego nieuprawnionym użytkownikom.
Istnieją systemy operacyjne wieloużytkownikowe, wieloprocesorowe, wielozadaniowe, wielowątkowe i działające w czasie rzeczywistym. Wieloużytkownikowy system operacyjny umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne uruchamianie programów. Z tego typu systemu operacyjnego może korzystać zaledwie kilka osób lub setki osób. W rzeczywistości istnieje kilka systemów operacyjnych, które umożliwiają tysiącom ludzi jednoczesne uruchamianie programów.
Wieloprocesowy system operacyjny umożliwia jednoczesne działanie programu na więcej niż jednej jednostce centralnej (CPU). Może to być bardzo przydatne w niektórych środowiskach pracy, w szkołach, a nawet w niektórych sytuacjach związanych z komputerem domowym. Wielozadaniowe systemy operacyjne działają nieco inaczej; umożliwiają uruchamianie więcej niż jednego programu na raz. Wielowątkowe systemy operacyjne są jeszcze bardziej zróżnicowane, umożliwiając jednoczesne używanie różnych części jednego programu.
Systemy operacyjne czasu rzeczywistego są zaprojektowane tak, aby umożliwić komputerom natychmiastowe przetwarzanie danych wejściowych i reagowanie na nie. Zwykle systemy operacyjne ogólnego przeznaczenia, takie jak dyskowy system operacyjny (DOS), nie są traktowane w czasie rzeczywistym, ponieważ mogą wymagać kilku sekund lub minut, aby odpowiedzieć na dane wejściowe. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego są zwykle używane, gdy komputery muszą bezzwłocznie reagować na spójne wprowadzanie informacji. Na przykład w nawigacji mogą być używane systemy operacyjne czasu rzeczywistego.
Dzisiejsze systemy operacyjne mają zwykle graficzne interfejsy użytkownika (GUI), które wykorzystują urządzenia wskazujące do wprowadzania danych. Przykładem takiego urządzenia wskazującego jest mysz, podobnie jak rysik. Powszechnie używane systemy operacyjne dla komputerów osobistych zgodnych z IBM to Microsoft Windows, Linux i Mac OS X.