掌上電腦的核心是操作系統，目前市場上的掌上電腦主要採用兩類操作系統：一類是日趨完善的Palm操作系統，目前使用Palm系統的掌上電腦在世界市場份額中佔到65%以上，主要有Palm、IBM的Workpad、Sony的Clie和TRGpro、handspring等palm電腦，另一類則是微軟Win CE系列，雖然起步晚，但已經打破了Palm OS一統天下的局面，而且由於Win CE授權比較廣泛，現在國內大部分掌上電腦都是使用Win CE系統，包括國內的聯想、方正以及國外的HP、COMPAQ等公司都有Win CE掌上電腦推出，什麼是操作系統。作爲兩大操作系統，採用PalmOS的產品電池使用時間比採用Win CE的.產品長；配置彩色顯示屏的產品沒有單色顯示屏產品的電池使用時間長；在多媒體性能上，Win CE要比Palm好一些；但是操作界面與應用性能上，Wince可以讓用戶更易上手；另外，在軟件的數量上，Palm要比Win CE多一些，名詞解釋《什麼是操作系統》。
當然除上以上兩大操作系統外，從整個國際市場來看，掌上電腦的操作系統還有Pocket PC、EPOC、Hopen、Penbex和Linux操作系統。
