Zarówno systemy operacyjne, jak i systemy operacyjne czasu rzeczywistego wykorzystują program planujący do decydowania o tym, który program ma zostać uruchomiony, ale systemy operacyjne czasu rzeczywistego są zaprojektowane tak, aby zapewnić przewidywalny schemat wykonywania. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego mają również rzeczywisty wymagania czasowe określające, że odpowiedź zostanie zakończona w określonym czasie.
System operacyjny lub system operacyjny pozwala na jednoczesne uruchomienie wielu programów. Jednak rdzeń procesora może uruchamiać tylko jeden wątek wykonania naraz. Harmonogram, który jest wykorzystywany zarówno przez system operacyjny, jak i system operacyjny czasu rzeczywistego, szybko przełącza się między programami i daje iluzję synchronicznego wykonania. Jednak program planujący w systemie RTOS zapewnia przewidywalny lub deterministyczny wzorzec wykonywania. Wymagania w czasie rzeczywistym określają, że system wbudowany reaguje na zdarzenie w określonym czasie lub terminie. Najczęściej użytkownicy przypisują priorytet każdemu wątkowi wykonania, aby osiągnąć determinizm za pomocą harmonogramów w czasie rzeczywistym.
Ponieważ aplikacja rośnie w złożoności lub rozmiarze, istnieją pewne korzyści z używania systemu operacyjnego RTOS w przeciwieństwie do systemu operacyjnego. Te zalety to modułowość, czystsze interfejsy, łatwość konserwacji, ponowne użycie kodu i czas bezczynności. Inne korzyści to poprawa wydajności, łatwiejsza kontrola nad urządzeniami peryferyjnymi i elastyczna obsługa przerwań.
