Ein Betriebssystemkern oder Systemkern (auf englisch: kernel) ist der zentrale Bestandteil eines Betriebssystems. In ihm ist die Prozess-und Datenorganisation festgelegt, auf der alle weiteren Softwarebestandteile des Betriebssystems aufbauen. Er ist meistens in der untersten Softwareschicht und hat so Zugriff auf die Hardware. Die Konstruktion eines Betriebssystemkerns gehört zum Themenbereich des Softwareengineerings und der Informatik.

Gängige Anforderungen an einen Systemkern sind Parallelverarbeitung verschiedener Aufgaben, Einhaltung zeitkritischer Grenzen, Offenheit für unterschiedlichste Erweiterungen und Anwendungen.