Satu dan multi-tugas
Sistem single-tasking hanya bisa menjalankan satu program pada satu waktu. Sistem operasi multitasking dapat menjalankan lebih dari satu program pada saat yang sama. Multi-tasking dilakukan dengan membagi waktu prosesor. Prosesor memberikan sedikit waktunya untuk setiap program.
Pengguna tunggal dan multi-pengguna
Sistem operasi single-user tidak dapat membedakan antara pengguna, tetapi memungkinkan beberapa program berjalan secara simultan. Sistem operasi multi-pengguna mengizinkan beberapa pengguna untuk berinteraksi dengan sistem pada waktu yang sama.
Didistribusikan
Sistem operasi terdistribusi mengelola sekelompok komputer yang berbeda dan membuatnya tampak seperti komputer tunggal. Komputasi terdistribusi dilakukan pada lebih dari satu mesin.
Templated
Dalam konteks OS, terdistribusi dan komputasi awan, templating mengacu pada pembuatan mesin virtual tunggal sebagai sistem operasi tamu, kemudian menyimpannya sebagai alat untuk beberapa mesin virtual yang berjalan. Teknik ini umum dilakukan di gudang server besar.
Tertanam
Sistem operasi tertanam dirancang untuk digunakan dalam sistem komputer tertanam. Sistem operasi ini didesain untuk beroperasi pada mesin-mesin kecil seperti PDA dengan otonomi yang lebih sedikit dan mampu beroperasi dengan jumlah sumber daya yang terbatas. Windows CE dan Minix 3 adalah beberapa contoh sistem operasi tertanam.
Waktu nyata
Sistem operasi real-time menjamin pemrosesan peristiwa atau data pada saat tertentu dalam waktu. Sistem operasi waktu nyata mungkin single- atau multi-tasking, tetapi ketika multitasking, sistem operasi ini menggunakan algoritma penjadwalan khusus sehingga sifat deterministik perilaku tercapai. Sistem yang digerakkan oleh peristiwa beralih di antara tugas-tugas berdasarkan prioritasnya atau peristiwa eksternal, sementara sistem operasi pembagian waktu beralih tugas berdasarkan interupsi jam.
Perpustakaan
Sistem operasi pustaka adalah sistem operasi di mana layanan yang disediakan oleh sistem operasi pada umumnya, seperti jaringan, disediakan dalam bentuk pustaka dan disusun dengan aplikasi dan kode konfigurasi untuk membangun unikernel: khusus, ruang alamat tunggal, gambar mesin yang dapat digunakan untuk cloud atau lingkungan tertanam.