操作系统（Operating System，简称OS），是电子计算机系统中负责支撑应用程序运行环境以及用户操作环境的系统软件，同时也是计算机系统的核心与基石。它的职责常包括对硬件的直接监管、对各种计算资源（如内存、处理器时间等）的管理、以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等等。

操作系统的理论是计算机科学中一个古老而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与核心。

今天的操作系统
至2005年为止，用于通用计算机上的分布的操作系统主要两个家族：类Unix家族和微软Windows家族。而主机系统和嵌入式操作系统使用多样的系统，并且很多和Windows、Unix都没有直接的联系。

类Unix家族包括多个组织的操作系统，其中有几个主要的子类包括System V、BSD和Linux。这里'Unix'是一个商标，开发组织允许使用操作系统在一个定义前提下自由地开发。这名字是通用大型设置操作系统类似组织Unix。Unix系统运行在从巨型机到嵌入式系统的多种机器架构上。Unix主要使用于重要的商务服务器系统以及学院和工程环境中的工作站之上。和AT&T Unix不同，自由软件比如Linux和BSD逐步开始流行，并且开始进入桌面操作系统领域。和一些Unix操作系统不同，像惠普公司的HP-UX和IBM公司的AIX是设计仅运行在客户购买的设备上，其中有一些特殊的（比如SUN的Solaris）可以运行在客户购买设备和基于工业标准的PC上。苹果计算机的Mac OS X是一个BSD特例，以取代早期小型市场上的苹果公司Mac OS，众多流行的Unix操作系统正在走向一体。

微软公司的Windows操作系统家族起源于早期的IBM PC环境中的MS-DOS，现在版本是基于新的Windows NT内核，第一次是在OS/2中制定。与Unix不同，Windows只能运行在32位和64位的x86 CPU（如Intel或者AMD的芯片）上，尽管早期有版本运行于DEC Alpha，MIPS 和 PowerPC体系结构。今天Windows是一个流行的操作系统，在全球桌面市场中占有90%左右的份额，同时在中低端服务器市场也有广泛的应用，如Web服务器和数据库服务器。

大型机系统，比如IBM公司的Z/OS，和嵌入式操作系统比如QNX、ECOS和PalmOS都是与Unix和Windows无关的操作系统，而Windows CE、Windows NT Embedded 4.0和Windows XP Embedded都是与Windows相关的。

老的操作系统停留在市场包括类似IBM Windows的OS/2、来自惠普的VMS(以前的DEC);苹果公司的Mac OS操作系统、非Unix先驱苹果公司Mac OS X，以及AmigaOS，第一个图形用户界面的操作系统，包括对于普通用户的高级的多媒体能力。
 
功能
操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。

结构
操作系统理论研究者有时把操作系统分成四大部分：

·驱动程序 - 最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，它们的职责是隐藏硬件的具体细节，并向其它部分提供一个抽象的、通用的接口。
·内核 - 操作系统之最核心部分，通常运行在最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。
·支承库 - （亦作“接口库”）是一系列特殊的程序库，它们职责是把系统所提供的基本服务包装成应用程序所能够使·用的编程接口（API），是最靠近应用程序的部分。例如，GNU C运行期库就属于此类，它把各种操作系统的内部编程接口包装成ANSI C和POSIX编程接口的形式。
·外围 - 所谓外围，是指操作系统中除以上三类以外的所有其它部分，通常是用于提供特定高级服务的部件。例如，在微内核结构中，大部分系统服务，以及UNIX/Linux中各种守护进程都通常被划归此列。 

‎ 当然，本节所提出的四部结构观也绝非放之四海皆准。例如，在早期的微软视窗操作系统中，各部分耦合程度很深，难以区分彼此。而在使用外核结构的操作系统中，则根本没有驱动程序的概念。因而，本节的讨论只适用于一般情况，具体特例需具体分析。

操作系统中四大部分的不同布局，也就形成了几种整体结构。常见的结构包括：简单结构、层结构、微内核结构、垂直结构、和虚拟机（Virtual Machine）结构。

简单结构
很多商用操作系统都没有清晰的整体结构，系统中的各个部件混杂在一起。这些操作系统往往是由很小的实验性的项目逐步演化而来的，因而宏观结构非常模糊。

MS-DOS就是一个很好的例子，在设计之初，MS-DOS的设计目标是在比较有限的硬件资源上运行比较有限的应用程序，开发人员很可能都没有预料到它日后在市场上的巨大成功，因而模块之间的相对独立性几乎被忽略。

相似的情况也发生在UNIX家族之中。早期的UNIX因为受限于当时的硬件能力，也一直都是采用非常简单的整体结构、随着UNIX的不断发展这样的结构也很快成为了UNIX演进的瓶颈。其它采用这种简单结构的操作系统还包括PalmOS 5以前的PalmOS，以及很多其它的小型的嵌入式操作系统。