Een realtimebesturingssysteem (Eng: Real-time operating system, RTOS) is een besturingssysteem waarin de realtime-aspecten de nadruk hebben. Dit wil zeggen dat taken door het besturingssysteem uitgevoerd kunnen worden op door de gebruiker aangeduide tijdstippen en met een door de gebruiker opgegeven prioriteit. Realtime-besturingssystemen worden voornamelijk in toepassingsgerichte omgevingen gebruikt. Enkele voorbeelden hiervan zijn:
Er zijn twee soorten realtime-systemen: