分時操作系統是在第三代計算機時代（約1960年代中期至1970年代）提出的重要概念。這一時期的計算機采用了集成電路技術，計算能力和可靠性顯著提升，為分時系統的實現提供了硬件基礎。

分時操作系統的核心思想是通過時間片輪轉技術，讓多個用戶能夠同時使用計算機資源。每個用戶通過終端設備連接到主機，系統將CPU時間劃分為極短的時間片，輪流為各個用戶服務。由于計算機處理速度遠快于人類的反應時間，用戶感覺像是獨占了整個計算機系統。

這一概念的提出標志著計算機使用模式的重大轉變：

從批處理模式轉向交互式操作

從單一用戶獨占轉向多用戶共享

從專業操作員操作轉向普通用戶直接使用

典型的分時系統包括MIT開發的CTSS（兼容分時系統）和Multics系統，這些系統的成功實踐直接影響了后來UNIX操作系統的設計理念。分時概念的提出不僅提高了計算機資源的利用率，更為后來個人計算機和網絡計算的發展奠定了重要基礎，是計算機發展史上具有里程碑意義的技術創新。