RTOS là một hệ điều hành hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực bằng cách cung cấp kết quả

logic đúng trong thời hạn yêu cầu.

Hệ điều hành thời gian thực (RTOS) và hệ điều hành trên PC (PCOS) có những sự khác biệt sau:

 Tính xác định - Sự khác biệt chính giữa các hệ thống điều hành chung của máy tính và hệ điều hành thời gian thực là "sự xác định" thời gian hành vi trong các hệ điều hành thời gian thực. Thời gian "xác định" có nghĩa là hệ điều hành tiêu thụ một lượng thời gian biết trước và nằm trong dự kiến. RTOS có định nghĩa độ trễ trong trường hợp tồi tệ nhất. Trong khi đó, độ trễ không phải là một mối quan tâm cho hệ điều hành mục đích chung.

Lập kế hoạch tác vụ - Hệ điều hành chung được tối ưu hóa để chạy một loạt các ứng dụng và các quá trình cùng một lúc, do đó đảm bảo rằng tất cả các tác vụ nhận được ít nhất một số thời gian xử lý. Kết quả là tác vụ ưu tiên thấp có thể có quyền ưu tiên thúc đẩy mạnh mẽ các tác vụ ưu tiên khác cao hơn, điều mà các nhà thiết kế có thể không muốn. Trong khi đó, RTOS sử dụng phương thức lập kế hoạch dựa trên ưu tiên đặt trước, trong đó cho phép các công việc có mức ưu tiên cao luôn đáp ứng được thời hạn của chúng.

Hạt nhân RTOS ưu tiên định trước - Hạt nhân hạt nhân của một RTOS là phần lịch trình mà công việc được thực hiện ở một thời điểm nhất định. Tất cả các hoạt động hạt nhân là theo sự ưu tiên định trước.

Đảo ngược ưu tiên - RTOS có cơ chế để ngăn chặn đảo ngược ưu tiên. Đảo ngược ưu tiên xảy ra khi một tác vụ có mức ưu tiên trung bình (không sử dụng tài nguyên) giành quyền ưu tiên thực thi trước một tác vụ có mức ưu tiên thấp hơn đang sử dụng tài nguyên mà một tác vụ có mức ưu tiên cao hơn hai mức ưu tiên kia đang chờ.

Cách sử dụng - RTOS thường được sử dụng cho các ứng dụng nhúng, trong khi đó hệ điều hành mục đích chung được sử dụng cho máy tính để bàn hoặc máy tính mục đích chung khác.