Ugrađeni operativni sustav ima vrlo specifičnu svrhu isključujući sve druge funkcije. Ovi se operativni sustavi obično nalaze u samostalnoj kompjuteriziranoj opremi kao što su bankomati ili navigacijski sustavi. Takav sustav obično pokreće određeni dio programiranja, kao što je sustav navođenja na raketi, i ništa drugo. Ova vrsta ugrađenog sustava često je vrlo važna za računalne funkcije u stvarnom vremenu.
Velika je razlika između standardnog i ugrađenog operativnog sustava. Standardni operativni sustav stvara okruženje u kojem korisnik i računalo mogu komunicirati jedni s drugima radi obavljanja velikog broja zadataka. To je u izravnoj suprotnosti s ugrađenim sustavom koji će obavljati samo jednu vrstu zadatka, a često će to raditi bez ikakve intervencije korisnika. Dok je normalan operativni sustav instaliran na višenamjensko računalo, ugrađeni sustav upravlja drugim elektroničkim uređajima.
Ugrađeni operativni sustav obično je dio ugrađenog računalnog sustava. Ovi sustavi su računalni sustavi uske namjene, fiksne funkcije. Ugrađeni računalni sustav pokreće gotovo svaki elektronički uređaj koji je danas dostupan. Ovi mali programi reguliraju sve, od aplikacija na mobilnom telefonu do topline u tosteru.
Ova vrsta sustava usredotočuje se na čipove mikrokontrolera. Ovi čipovi funkcioniraju poput malog računala, primaju informacije, obrađuju ih i zatim izlaze informacije. Za razliku od normalnog računala, tipični mikrokontrolerski čip može učiniti samo jednu stvar. Dok svi ovi ugrađeni sustavi imaju čipove mikrokontrolera, samo oni složeniji imaju potpuno ugrađeni operativni sustav.
Općenito, da bi ugrađeni sustav jamčio stvarni operativni sustav, potrebna mu je barem jedna od dvije stvari: složenost ili interaktivnost. Složeni sustav treba uzeti informacije iz više izvora, izvesti više vrsta operacija ili proizvesti različite informacije na temelju svoje situacije. U biti, mora biti u stanju obaviti više zadataka.
Drugi uobičajeni zahtjev za stvarni operativni sustav je interaktivnost. Ako korisnik mora komunicirati s operacijom, osobito ako operacija ovisi o vremenu, obično će imati ugrađeni operativni sustav. Budući da standardni kontroler jednostavno prima i šalje podatke, svaki put kada korisnik treba komunicirati s tim podacima potreban je složeniji sustav.
Mnogi operativni sustavi u stvarnom vremenu također su ugrađeni. Ova vrsta sustava zahtijeva trenutni odgovor na unos podataka – kašnjenje i kašnjenje nisu opcija. Budući da ugrađeni sustav nema svrhu izvan svoje specifične zadaće, oni dobro funkcioniraju zajedno. Ovi sustavi obično pokreću postupke neposredne reakcije, kao što su procesi protiv blokiranja na automobilu.