Większość systemów operacyjnych posiada własny macierzysty system plików, rozwijany równolegle z nim (np. FAT w DOS-ie, NTFS w Microsoft Windows NT lub ext/ext2/ext3 i ReiserFS/Reiser4 w Linuksie), ze względu na pewne specyficzne właściwości (np. atrybut wykonywalności pliku), podobnie jak niektóre nośniki danych (np. ISO 9660 na CD-ROM i UDF na DVD), jednak sam system plików jest niezależny od nich. W szczególności systemy operacyjne potrafią obsługiwać wiele systemów plików na różnych nośnikach.
W uniksowych systemach operacyjnych system plików jest widziany jako jednolita struktura zaczynająca się od elementu oznaczanego symbolem / (ang. root - korzeń), w którym montowane są inne systemy plików, natomiast w rodzinie MS Windows każdy system plików jest wyróżniany za pomocą litery dysku logicznego (np. C:\).
Dla systemu GNU/Linux powstały dwa standardy określające układ katalogów w głównym systemie plików: FSSTND i FHS.