Самі по собі компоненти системи і периферійні пристрої являють собою не більш ніж набір електронних і механічних деталей. Щоб ці деталі змогли спільно працювати над виконанням конкретного завдання, необхідна спеціальна комп'ютерна програма, відома як операційна система (ОС).
Призначення операційної системи полягає в тому, що вона виступає посередником між призначеними для користувача додатками і апаратним забезпеченням. Користувач взаємодіє з комп'ютерною системою через додаток, наприклад, програму редагування тексту або таблиць, комп'ютерну гру або програму миттєвого обміну повідомленнями. Прикладні програми розроблені для конкретної мети, наприклад, для роботи з текстом, і нічого не знають про встановлену електроніці. Наприклад, додаток не контролює процес введення з клавіатури. Операційна система відповідає за обмін даними між додатком і апаратним забезпеченням.
При включенні комп'ютер завантажує ОС в ОЗУ (зазвичай з диска). Частина коду ОС, яка безпосередньо взаємодіє з апаратним забезпеченням комп'ютера, називається ядром ОС. Частина, яка забезпечує зв'язок між додатками і користувачем, називається оболонкою. Користувач взаємодіє з оболонкою за допомогою інтерфейсу командного рядка (CLI) або графічного інтерфейсу користувача (GUI).
При використанні інтерфейсу командного рядка відбувається безпосереднє звернення до системи в текстовому режимі методом введення команд з клавіатури в командний рядок. Система виконує команду, часто виводячи вихідні дані в текстовому форматі. Графічний інтерфейс забезпечує взаємодію з системою в середовищі, де використовуються графічні зображення, мультимедіа та текст. Дії виконуються за допомогою зображень на екрані. Графічний інтерфейс зручніше і не вимагає таких знань структури команд, як інтерфейс командного рядка. Саме тому багато хто використовує GUI. У більшості операційних систем є обидва інтерфейсу.