Entre as classes comuns de serviços que podem ser identificadas em um sistema operacional, incluem-se: execução de programas, operações de entrada e saída (E/S), manipulação do sistema de arquivos, comunicação, detecção de erros, alocação de recursos, registro (accounting) e proteção.

Os sistemas operacionais modernos normalmente são embasados em uma arquitetura formada por um kernel (núcleo) e por serviços. As funções providas pelo sistema operacional são estruturadas em duas categorias: serviços do sistema e kernel. A primeira categoria inclui funções de alto nível, como são vistas pelas aplicações, enquanto a segunda inclui funções essenciais, que são dependentes da arquitetura sob a qual o sistema operacional vai ser executado.

Um sistema distribuído é uma coleção de computadores independentes que são apresentados ao usuário como um único computador. As questões fundamentais de projeto desses sistemas incluem transparência, flexibilidade, confiabilidade, desempenho e escalabilidade.

Os sistemas operacionais podem ser classificados como centralizado, de rede e cooperativo autônomo.