Ambele sisteme de operare și sistemele de operare în timp real utilizează un programator pentru a decide care program să ruleze când, dar sistemele de operare în timp real sunt proiectate să ofere un model de execuție previzibil. Sistemele de operare în timp real cerințele de timp care specifică faptul că un răspuns trebuie finalizat într-un timp definit.
Un sistem de operare sau un sistem de operare dă aspectul faptului că permite executarea simultană a mai multor programe. Cu toate acestea, un nucleu de procesor poate rula doar un singur fir de execuție la un moment dat. Planificatorul utilizat de sistemele de operare OS și RTOS sau de operare în timp real, comută rapid între programe și dă iluzia execuției sincrone. Cu toate acestea, planificatorul în RTOS oferă un model de execuție predictibil sau determinist. Cerințele în timp real specifică faptul că un sistem încorporat răspunde la un eveniment într-un termen sau în termen limită definit. Cel mai adesea, utilizatorii atribuie o prioritate fiecărui fir de execuție pentru a atinge determinismul folosind planificatorii în timp real.
Ca o aplicație crește în complexitate sau mărime, există anumite beneficii pentru utilizarea unui RTOS, spre deosebire de un sistem de operare. Aceste beneficii includ modularitatea, interfețele mai curate, mentenabilitatea, reutilizarea codului și timpul de inactivitate. Alte avantaje includ eficiența îmbunătățită, controlul mai ușor asupra perifericelor și manevrarea flexibilă a întreruperilor.