Datotečni sistem je način, na katerega se datoteke shranjujejo, dostopajo, prepisujejo in brišejo v medijski obliki z uporabo računalnika in operacijskega sistema (OS), nameščenega na tem računalniku. Različne vrste operacijskih sistemov imajo običajno različne datotečne sisteme, čeprav so pogosto nekoliko podobni po zasnovi in načinu dostopa do datotek prek operacijskega sistema. Na splošno obstaja več različnih tipov datotečnih sistemov, ki so bili zasnovani in implementirani, pri čemer nove vrste ustvarjajo in uporabljajo novejše različice OS. Datotečni sistem je na svoji najosnovnejši ravni način, na katerega so podatki shranjeni v posameznih datotekah na trdem disku računalnika ali drugem mediju in kako se do teh podatkov nato znova dostopa v prihodnosti.
Imenuje se tudi “datotečni sistem”, datotečni sistem je eden najbolj temeljnih vidikov računalniškega operacijskega sistema in številne zgodnje vrste OS so bile zasnovane posebej za delovanje kot datotečni sistem. Uporabnik računalnika običajno dela na računalniku za ustvarjanje, spreminjanje, shranjevanje in brisanje različnih datotek za različne namene. Da bi bil ta proces čim bolj preprost in zmogljiv, mora biti datotečni sistem v operacijskem sistemu sposoben obvladati številne različne možnosti za uporabnika računalnika.
Ena najosnovnejših vrst datotečnega sistema je ploščati sistem, ki v bistvu obstaja kot ena plast datotek, do katerih lahko dostopa uporabnik. To ustvari sistem, ki je podoben velikemu namizju, na katerega je mogoče vse datoteke postaviti, vendar ne zlagati. Če si zamislimo to vrsto sistema, je enostavno videti, da bi bilo dve ali tri datoteke enostavno videti in organizirati; na stotine ali tisoče datotek pa bi kmalu postalo ogromno. Zato so bili razviti hierarhični datotečni sistemi, ki postavljajo datoteke v več slojev ali znotraj imenikov in map za lažjo organizacijo in navigacijo.
Datotečni sistem, ki ga uporablja Windows®, na primer, uporablja hierarhični sistem, ki se začne z oznako pogona ali particije in ustvarja različne imenike in podimenike za shranjevanje datotek. To lahko vidi uporabnik sistema Windows®, ki začne iskati datoteko s pogonom ali particijo, ki je označena s črko, običajno pogon »C:« za primarni zagonski pogon. Na tej osnovni ravni si lahko uporabnik nato ogleda številne različne mape, ki delujejo kot imeniki za več map in datotek. Ta vrsta datotečnega sistema omogoča uporabniku računalnika, da organizira svoje datoteke, kar omogoča združevanje datotek v skupine na način, ki ga je lažje priklicati in uporabiti po potrebi.