En el caso del hardware, las generaciones han sido marcadas por grandes avances en los componentes utilizados, pasando de válvulas (primera generación) a transistores (segunda generación), a circuitos integrados (tercera generación), a circuitos integrados de gran escala y de muy gran escala (cuarta generación).

Cada generación sucesiva de hardware ha ido acompañada de reducciones substanciales en los costos, tamaño, emisión de calor y consumo de energía, y por incrementos notables en velocidad y capacidad. En la actualidad existe gran variedad de sistemas operativos como pueden ser Windows 98, Windows NT, Linux, etc.

Inicialmente, finales de los 40, el programador interactúa directamente con la máquina mediante conmutadores, indicadores luminosos y tal vez una impresora. No existe el sistema operativo y los usuarios de un ordenador se turnan para acceder secuencialmente, en serie.

Se desarrolla un elemento de software denominado monitor que es capaz de ejecutar tareas, lotes, de manera secuencial. En estos sistemas informáticos los programadores pasaban a los administradores de sistemas los programas a ejecutar en cinta (o tarjetas perforadas) y el sistema los ejecutaba secuencialmente y de manera no interactiva.

Con el ánimo de maximizar el uso de la CPU se cargan varios programas de manera simultánea. Así mientras un proceso está bloqueado por una operación de entrada/salida, la CPU puede continuar la ejecución de otro proceso.

El sistema reparte la atención de la CPU (o CPUs) entre diferentes procesos, simulando la ejecución en paralelo de los mismos. Los sistemas de tiempo compartido permiten que varios usuarios trabajen de manera simultánea y en modo interactivo. Uno de los primeros sistemas de tiempo compartido fue el CTSS (Compatible Time-Sharing System) desarrollado en el MIT.