مهمترين کاربرد سيستمهای بلادرنگ در رابطه با عمليات کنترل پردازش است . خاصيت مهم سيستم عاملهای بلادرنگ اين است که هر فعل و انفعال با کامپيوتر بايستی يک پاسخ در مدت زمانی که از قبل تعيين شده است دريافت دارد . سيستم بايستی بتواند اين زمان پاسخ را گارانتی بکند (عواقب زمان پاسخ بد در رابطه با سيستمی که يک هواپيما و يا يک کارخانه شيميايی را کنترل ميکند را ميتوان براحتی تصور کرد ) . مسئله زمان پاسخ  در عمل به اين معناست که معمولاً نرم افزار بصورت خاص-منظور است و به کاربرد بخصوصی اختصاص يافته است . دستگاههای جنبی چنين سيستمهايی نيز به احتمال قوی دستگاههای بخصوصی هستند . مثلاً ممکن است که از وسايل حس کننده که با سيگنالهای آنالوگ عمل می کنند به جای ترمينالهای عادی استفاده شوند.

سيستمهای عامل بلادرنگ را ميتوان با داشتن ملزومات يگانه در پنج حوزه عمومی زير مشخص نمود:

• قطعی بودن 

• پاسخ دهی 

• کنترل کاربر

• قابليت اطمينان 

• نرمش با خطا

سيستم عاملی قطعی است که عمليات خود را در زمانهای ثابت يا فواصل زمانی از پيش تعيين شده ، انجام دهد. وقتی چند فرايند در رقابت برای منابع و زمان پردازنده هستند ، هيچ سيستمی نمی تواند قطعی باشد. در يک سيستم عامل بلادرنگ ، درخواستهای فرايند برای خدمت توسط رخدادها و زمانبندی های خارجی اعمال می شود. ميزان پاسخگويي سيستم عامل به درخواستها ، اولاً به سرعتی که می تواند به وقفه ها پاسخ دهد و ثانياً به اينکه آيا سيستم ظرفيت کافی برای اداره تمام درخواستها ، در زمان معلوم دارد يا خير، وابسته است . 

يک معيار مفيد برای قابليت عملکرد قطعی سيستم عامل، حداکثر تأخير از زمان ورود يک وقفه دستگاه با اولويت بالا ، تا زمان شروع خدمت است . در سيستم های عامل غير بلا درنگ ، اين تأخير ممکن است در محدوده دهها تا صدها ميلی ثانيه باشد ، در حاليکه در يک سيستم عامل بلادرنگ ممکن است اين تأخير حد بالايي از محدوده چند ميکرو ثانيه تا يک ميلی ثانيه داشته باشد.