تلویزیون‌ها بر اساس سیستم عامل به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند و هر سیستم عامل تجربه متفاوتی از استفاده و امکانات هوشمند ارائه می‌دهد. سیستم عامل تلویزیون تعیین می‌کند که دستگاه چگونه به اینترنت متصل شود، برنامه‌ها را اجرا کند و قابلیت‌های هوشمند را در اختیار کاربر قرار دهد. از معروف‌ترین سیستم عامل‌ها می‌توان به اندروید تی‌وی، WebOS، Tizen و Roku اشاره کرد.

اندروید تی‌وی در تلویزیون‌های برندهایی مانند سونی و شیائومی استفاده می‌شود و امکان نصب هزاران برنامه از گوگل پلی، دسترسی به سرویس‌های استریم مانند نتفلیکس و یوتیوب و کنترل صوتی با گوگل اسیستنت را فراهم می‌کند. WebOS که در تلویزیون‌های ال‌جی به کار رفته، محیطی ساده و کاربرپسند دارد و قابلیت مالتی‌تسکینگ و استفاده از برنامه‌های محبوب را دارد. Tizen سیستم عامل تلویزیون‌های سامسونگ است که امکانات هوشمند مانند دستیار صوتی و پشتیبانی از انواع محتوا را ارائه می‌دهد. همچنین Roku برای تلویزیون‌های ارزان‌تر و کاربردی، تجربه‌ای سریع و ساده برای دسترسی به محتوا فراهم می‌کند.

انتخاب تلویزیون بر اساس سیستم عامل اهمیت زیادی دارد، زیرا تجربه کاربری، سرعت، تنوع برنامه‌ها و امکانات هوشمند تلویزیون به آن بستگی دارد. سیستم عامل مناسب باعث می‌شود تماشای فیلم، اجرای بازی، اتصال به اینترنت و استفاده از سرویس‌های آنلاین راحت‌تر و لذت‌بخش‌تر شود و تلویزیون به یک مرکز سرگرمی کامل تبدیل شود.