نخستین سیستم فایل استفاده شده در مک اواس سیستم فایل مکینتاش (MFS) بود که تنها امکان استفاده از یک سطح پوشه را فراهم می‌کرد. این سیستم فایل در نسخه‌های بعدی، با سیستم فایل Hierarchical File System (HFS) سیستم فایل سلسله مراتبی) که دارای ساختار درختی مدیریت فایل بود، جایگزین شد. در رابطه با سیستم فایل سیستم‌عامل مکینتاش باید به نکته مهمی اشاره کرد که آن را از سیستم‌های فایل دیگر سیستم‌عامل‌ها متمایز می‌کند. اکثر سیستم‌های فایل که توسط DOS، Unix یا دیگر سیستم‌عامل‌ها استفاده می‌شوند، به سادگی فایل را بصورت یک سری از بایت‌های پیوسته در نظر می‌گیرند بطوریکه هر فایل نیاز به برنامه‌ای دارد که تشخیص دهد آن فایل حاوی چه اطلاعاتی است. برخلاف این قاعده، MFS و HFS فایل را بصورت دو بخش مجزا (بخش داده و بخش منابع) در نظر می‌گیرند. بخش «داده» (Data) حاوی اطلاعات مشابه با سیستم‌عامل‌های دیگر است (مثلاً بخش داده می‌تواند حاوی متن یک سند یا اطلاعات یک فایل تصویری باشد). بخش «منابع»(Resource) شامل دیگر اطلاعات ساختاری مربوط به فایل (مانند تعاریف منوها، گرافیک، صدا، یا کدهای اجرایی) است. یک فایل ممکن است تنها شامل بخش منابع باشد (در حالی که بخش داده آن خالی است)، یا تنها شامل بخش داده باشد (در حالی که بخش منابع آن خالی است) یا شامل هر دو بخش داده و منابع باشد. یک فایل متنی می‌تواند متن را در بخش داده فایل و اطلاعات مربوط به نوع فرمت و قالب بندی متن را در بخش منابع فایل ذخیره کند. این کار به این منظور انجام می‌شود که مثلاً اگر برنامه‌ای با فرمت قالب بندی متن آشنا نبود، حداقل قادر به خواندن خود متن باشد. از طرف دیگر، این تقسیم بندی باعث ناهماهنگی و عدم سازگاری با دیگر سیستم‌های عامل می‌شود؛ با کپی کردن یک فایل از سیستم فایل Mac به سیستم فایلی غیر از Mac بخش منابع فایل از دست می‌رود. در Mac OS X از ساختار مدیریت حافظه و چند پردازشی کنترل شده مشابه سیستم‌عامل Unix استفاده شده‌است. این سیستم‌عامل بر مبنای هسته Mach (Mach kernel) یک هسته کوچک سیستم‌عامل که در دانشگاه Carnegie Mellon در ایالت پنسیلوانیای آمریکا طی یک پروژه تحقیقاتی دربارهٔ محاسبات موازی و توزیع شده ایجاد شده‌است و نسخه BSD سیستم‌عامل Unix یک سیستم‌عامل شیءگرا که توسط Steve Jobs در شرکت NeXT ایجاد و توسعه داده شده‌است. سیستم مدیریت حافظه جدید اجازه اجرای برنامه‌های بیشتری را بطور هم‌زمان می‌دهد و از بسته شدن برنامه‌های دیگر در حال اجرا به علت crash کردن یک برنامه جلوگیری می‌کند. همچنین این سیستم‌عامل دومین سیستم‌عامل مکینتاش است که در آن خط فرمان نیز گنجانده شده‌است، هرچند که برای استفاده از این خط فرمان می‌بایست Terminal Emulator توسط کاربر اجرا شود سیستم‌عامل Mac OS دارای خط فرمان نبود و نخستین سیستم‌عامل مکینتاش که دارای خط فرمان بود، سیستم‌عامل A/UX است که توسعه آن متوقف شده‌است). مشکلات مختلفی باعث شده‌است که Mac OS X نسبت به Mac OS کمتر کاربرپسند باشد و کار با آن مشکل تر باشد. از جمله این عوامل نیاز به سخت‌افزار قوی تر برای اجرای سیستم‌عامل، عدم ارائه برخی قابلیت‌های سیستم‌عامل که در نسخه‌های قبلی وجود داشت، و برخی ناسازگاری‌های جدی با نسخه قبلی (زیرا درایورهای نوشته شده برای Mac OS سازگار با Mac OS X نیستند) است.