Otro aspecto importante de los sistemas operativos es ofrecer soporte para almacenar la información de los procesos, así como los procesos mismos, mediante distintos sistemas de archivos. El concepto de archivo es una abstracción común a todos los sistemas operativos, aunque en la práctica su implantación física varía considerablemente de un sistema de archivos al siguiente. ¿Qué es un archivo? En efecto, el nombre viene de los archiveros de papel, donde un archivo sirve para almacenar un conjunto de información arbitraria. Sólo que en un sistema de cómputo, en lugar de archiveros, se utiliza algún mecanismo de almacenamiento durable, como un disco duro, un disco compacto o una unidad de cinta magnética. El modelo para organizar su información en archivos, contenidos unos dentro de otros, le presenta al programador un esquema que abstrae detalles de cómo y dónde exactamente se almacenan sus datos.
Entonces, el sistema de archivos tiene la enorme responsabilidad de administrar y manejar los archivos de todos los usuarios y programas del sistema. Es usual que los sistemas de archivos estén organizados por medio de estructuras de datos similares a un árbol, es decir, de manera jerárquica, donde se tienen archivos y directorios. Los directorios funcionan como los archiveros físicos, adentro pueden contener muchos archivos e incluso otros directorios. Con esto se pueden almacenar cientos de millones de archivos distintos o archivos enormes, por ejemplo, toda la información del censo de población del país.
Los sistemas de archivos hacen muchas cosas más, como preocuparse por la seguridad del sistema para que un usuario no pueda ver o modificar los archivos de otro usuario del sistema. Algunos incluyen además soporte para fallas graves, como caídas del sistema, y recuperan de manera automática todos los cambios no salvados antes de la falla. Otros son soportados de manera universal por distintos sistemas operativos y sirven para almacenar los archivos en un dispositivo de respaldo externo, como una cinta o CD-ROM.
