در علم کامپیوتر، هسته (kernel) اساسی‌ترین بخش یک سیستم عامل است. هسته سیستم عامل برنامه‌ای است که دسترسی ایمن به سخت‌افزار را برای برنامه‌های گوناگون فراهم می‌کند. به علت تعدد برنامه‌های کامپیوتری، همچنین از آنجایی که دسترسی به سخت‌افزار محدود است، هسته از طریق تکنیکی که Multiplexing نامیده می‌شود، تصمیم می‌گیرد که یک برنامه چه وقت و به چه مدت می‌تواند بخشی از سخت‌افزار را در اختیار بگیرد. از آنجایی که دسترسی مستقیم به سخت‌افزار می‌تواند بسیار پیچیده باشد، معمولا هسته سیستم‌های عامل مجموعه‌ای از سخت‌افزارهای مجرد را پیاده‌سازی می‌کنند. این مجرد‌سازی پیچیدگی‌های سخت‌افزاری را پنهان می‌کند و رابطی (Interface) ساده و یکنواخت برای سخت‌افزار فراهم می‌کند که استفاده از آن را برای برنامه‌نویسان آسان‌تر می‌کند.

برای اجرای یک برنامه بر روی کامپیوتر وجود هسته در سیستم عامل ضروری نیست. برنامه‌ها می‌توانند مستقیما بر روی کامپیوتر بارگذاری و اجرا شوند، به شرط آنکه نویسنده برنامه‌ توانایی نوشتن چنین برنامه‌هایی را، بدون پشتیبانی سیستم عامل و انتزاع سخت‌افزاری داشته باشد. اجرای برنامه‌ها بدون استفاده از سیستم عامل، در بسیاری از کامپیوترهای اولیه روش معمولی بوده است. البته، در این روش برای اجرای برنامه‌های مختلف لازم بود که مجددا کامپیوتر راه‌اندازی (Reset)  و برنامه بارگذاری شود. سرانجام برای رفع این مشکل برنامه‌های کمکی کوچکی مثل loaderها و debugger ها ایجاد شدند، که حین اجرای برنامه‌های مختلف در حافظه باقی ‌می‌ماندند یا از حافظه ROM بارگذاری می‌شدند. با تولید این برنامه‌های کمکی پایه و اساس چیزی که ما آن را هسته سیستم عامل می‌خوانیم شکل گرفت.