Realaus laiko operacinė sistema yra tam tikros rūšies kompiuterio operacinė sistema, kuri labai patikimai atlieka užduotis. Šios operacinės sistemos turi galimybę priimti informaciją ir išvesti rezultatus realiuoju laiku. Tai reiškia, kad informacijos rezultatai yra paruošti tuo pačiu metu, kai reikalingi rezultatai. Šio tipo operacinė sistema yra tradicinis kompiuterio komponentas didesnėje skaičiavimo ir gamybos filosofijoje, vadinamoje realaus laiko skaičiavimu.
Standartinėje kompiuterio operacinėje sistemoje greitis nenaudojamas kaip lemiamas veiksnys. Proceso užbaigimo greitis gali būti labai svarbus vartotojui, tačiau pačiai operacinei sistemai tai visiškai nerūpi. Kadangi greitis nėra svarbus programavimui, procesas gali būti pertrauktas arba sustabdytas, o vietoje jo vyks kitas procesas, kuris yra pripažintas svarbesniu.
Šio tipo apdorojimas sukuria tam tikrą išvesties kintamumą, kuris kai kuriose sistemose yra nepriimtinas. Kai kurios kompiuterinės sistemos valdo brangias mašinas, valdo komunalines paslaugas arba atlieka kitas užduotis, susijusias su tūkstančiais žmonių gyvybių arba milijonais dolerių. Šiems kompiuteriams reikalingas patikimas išvesties lygis, kad būtų išvengta nelaimingų atsitikimų ir išgelbėtų gyvybes bei pinigus.
Norėdami pasiekti šį patikimumo lygį, žmonės naudoja realaus laiko operacinę sistemą. Šios sistemos naudoja laiką kaip lemiamą veiksnį. Laikas, per kurį informacija patenka į sistemą, ir skaičiavimai, atlikti naudojant šią informaciją, yra griežtai kontroliuojami.
Vienas iš pagrindinių realaus laiko operacinės sistemos veiksnių yra procesų prioritetų nustatymas. Standartinėje operacinėje sistemoje tam tikri vidiniai sistemos procesai yra svarbesni nei bet kurie kiti. Šių procesų negali nutraukti programos, nepaisant prioriteto. Realaus laiko operacinė sistema, jei reikia, paraiškų teikimo procesui suteiks didžiausią prioritetą. Tai leidžia svarbius skaičiavimus, kiek laiko ir galios reikia atlikti tam tikrame lange.
Realaus laiko operacinė sistema turi labai patikimą išvesties lygį, dažnai dėl bendro greičio sąskaita. Kadangi sistemos ir procesoriaus laikas labiau kinta, gali būti, kad nesvarbių veiksmų užbaigimas užtruks ilgiau. Atminties adresavimas ir keitimas yra lėtesnis ir stabilesnis nei tradicinėje sistemoje. Iš esmės informacijos rašymas ir gavimas užtrunka ilgiau, tačiau informacija visada yra, kai reikia.
Yra du pagrindiniai realiojo laiko operacinių sistemų tipai – kietoji ir minkštoji. Kietoje sistemoje informacija turi būti ten, kur ji turi būti per tam tikrą laikotarpį, kitaip informacija yra nenaudinga. Tai dažnai yra labai svarbios sistemos, valdančios medicinos įrangą, komunalines paslaugas ar pinigų keitimą. Minkštoje sistemoje yra daugiau veiksmų laisvės tiksliai nustatyti, kada reikia informacijos. Šis stilius yra įprastas tokiose vietose kaip navigacijos sistemos ir nuolat atnaujinama įranga, pvz., radaras.