Dalam ilmu komputer, sistem operasi ( inggris: Operating System ) adalah perangkat lunak sistem yang berperan dalam pengontrolan dan manajemen perangkat keras ( hardware ), dan memberikan dukungan terhadap software aplikasi yang dijalankan.
Sistem operasi adalah software pada lapisan pertama yang disimpan di dalam memori komputer ( RAM ) pada saat komputer dinyalakan, software – software lainnya baru bisa dijalankan setelah sistem operasi sudah berjalan. Adapun sistem operasi menyediakan layanan – layanan kepada software – software aplikasi yang biasa dikenal dengan sebutan layanan inti umum, seperti menyediakan dukungan akses ke disk, manajemen memori, penjadwalan tugas ( task ), serta layanan antar muka ( interface ) ke user. Bagian kode yang menjalankan tugas – tugas ini biasa disebut dengan istilah kernel.
Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
1. Mekanisme Boot, yaitu peletakkan kernel ke dalam memori.
2. Kernel, yaitu inti dari sebuah sistem operasi.
3. Command Interpreter atau shell, bertugas mengidentifikasi input dari pengguna.
4. Pustaka – Pustaka, yaitu penyedia kumpulan fungsi dasar dan standar – standar yang bisa dimanfaatkan oleh software aplikasi yang lain.
5. Driver untuk dapat berinteraksi dengan hardware ekternal, sekaligus untuk mengontrol hardware tersebut.
Sistem operasi-sistem operasi utama yang digunakan komputer sistem umum (termasuk PC, komputer personal) terbagi menjadi 3 kelompok besar:
1. Keluarga Microsoft Windows - yang antara lain terdiri dari Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x (Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7 (Seven) yang akan dirilis pada tahun 2009, dan Windows Orient yang akan dirilis pada tahun 2014)).
2. Keluarga Unix yang menggunakan antarmuka sistem operasi POSIX, seperti SCO UNIX, keluarga BSD (Berkeley Software Distribution), GNU/Linux, MacOS/X (berbasis kernel BSD yang dimodifikasi, dan dikenal dengan nama Darwin) dan GNU/Hurd.
3. Mac OS, adalah sistem operasi untuk komputer keluaran Apple yang biasa disebut Mac atau Macintosh. Sistem operasi yang terbaru adalah Mac OS X versi 10.4 (Tiger). Awal tahun 2007 direncanakan peluncuran versi 10.5 (Leopard).
Sedangkan komputer Mainframe, dan Super komputer menggunakan banyak sekali sistem operasi yang berbeda-beda, umumnya merupakan turunan dari sistem operasi UNIX yang dikembangkan oleh vendor seperti IBM AIX, HP/UX, dll.