Бір уақытта орындалатын мәселелердің санына сәйкес ОЖ бөлінеді: бір мәселелі ОЖ (MS-DOS, MSX); көп мәселелі ОЖ (ЕС ОЖ, OS/2, UNIX, Windows). Бір мәселелі ОЖ пайдаланушыға виртуалды машинаны ұсынады және оған файлдарды, перифериялық құрылғыларды басқару және пайдаланушымен байланыс құралдары кіреді. Көп мәселелі ОЖ, қосымша, бірлесіп пайдаланылатын ресурстарды мәселелер арасында бөлуді басқарады.
Бір уақытта жұмыс істейтін пайдаланушылардың санына сәйкес ОЖ бөлінеді: бір пайдаланушы (MS-DOS, Windows 3. x, OS/2 ерте нұсқалары); көп пайдаланушы (UNIX, Windows NT). Пайдаланушылардың ақпаратын рұқсатсыз кіруден қорғау құралдарының болуы көп пайдаланушы жүйелерінің айырмашылығы болып табылады.
Көп мәселелікті жүзеге асырудың көптеген нұсқаларының ішінде алгоритмдердің екі тобын ажыратуға болады: ығыстырмайтын көп мәселелік (NetWare, Windows 3.x); ығыстыратын көп мәселелік (Windows NT, OS/2 , Unix). Олардың негізгі айырмашылығы – процестерді жоспарлау механизмін орталықтандыру дәрежесі болады. Ығыстырмайтын көп мәселелік жағдайда процестерді жоспарлау механизмі толығымен операциялық жүйеде шоғырланған, ал ығыстыратын көп мәселелік жағдайында ол жүйе мен қолданбалы программалар арасында бөлінеді.
Көп тармақты қолдау, операциялық жүйелердің маңызды қасиеті бір мәселе шеңберінде есептеулерді параллельдеу мүмкіндігі болып табылады. Көп тармақты ОЖ процессор уақытын мәселелер арасында емес, оларды шешу алгоритмдерінің жеке тармақтары (жіптері) арасында бөледі (бір есептің ішіндегі көп мәселелік).
Көп процессорлы өңдеу бірнеше процессорлардың жұмысын қолдауды қамтиды (Solaris 2.x, Open Server 3.x, OS / 2, Windows және NetWare 4.1). Көп процессорлы ОЖ асимметриялық және симметриялы ОЖ болып бөлінеді. Асимметриялық ОЖ жүйенің процессорларының бірінде орындалады, қолданбалы мәселелерді қалған процессорларға таратады. Симметриялы ОЖ орталықтандырылмаған және процессорлар арасында жүйелік және қолданбалы мәселелерді бөле отырып, барлық процессорларды қолданады.