A parte central de um sistema operacional é o seu kernel . Este é o nível mais baixo de software que interage diretamente com o hardware do computador. Ele gerencia os recursos do sistema, como memória, processadores e periféricos.

A primeira parte de um sistema operacional a ser carregado é o bootloader . O trabalho do carregador de inicialização é localizar e carregar o kernel na memória e transferir o controle para ele. O carregador de inicialização em si geralmente é bastante pequeno e simples, normalmente residindo na ROM ou em uma seção pré-alocada do disco rígido. Sistemas diferentes têm diferentes carregadores de botas (por exemplo, Grub, Systemd-Boot, etc.). Depois que o kernel é carregado e em execução, o restante do sistema operacional (drivers, serviços do sistema etc.) pode ser carregado e inicializado.