Dalam rancangan keseluruhan, Linux menyerupai implementasi UNIX non-microkernel yang lain. Ia adalah sistem yang multi-user, multi-tasking dengan alat-alat UNIX-compatible yang lengkap. Sistem berkas Linux mengikuti semantik tradisional UNIX, dan model jaringan standar UNIX diimplementasikan secara keseluruhan. Ciri internal desain Linux telah dipengaruhi oleh sejarah perkembangan sistem operasi ini.
Walau pun Linux dapat berjalan pada berbagai macam platform, pada awalnya dia dikembangkan secara eksklusif pada arsitektur PC. Sebagian besar dari pengembangan awal tersebut dilakukan oleh peminat individual, bukan oleh fasilitas riset yang berdana besar, sehingga dari awal Linux berusaha untuk memasukkan fungsionalitas sebanyak mungkin dengan dana yang sangat terbatas. Saat ini, Linux dapat berjalan baik pada mesin multi-prosesor dengan main memory yang sangat besar dan ukuran disk space yang juga sangat besar, namun tetap mampu beroperasi secara berguna dengan jumlah RAM yang lebih kecil dari 4 MB.
Prinsip Desain Linux
Akibat semakin berkembangnya teknologi PC, kernel Linux juga semakin lengkap dalam mengimplementasikan fungsi UNIX. Cepat dan efisien merupakan tujuan desain yang penting, tetapi akhir-akhir ini konsentrasi perkembangan Linux lebih pada tujuan desain yang ketiga yaitu standarisasi. Standar POSIX terdiri dari kumpulan spesifikasi dari aspek berbeda kelakuan sistem operasi. Ada dokumen POSIX untuk fungsi sistem operasi biasa dan untuk ekstensi seperti proses untuk thread dan operasi real-time. Linux di desain supaya sesuai dengan dokumen POSIX yang relevan; sedikitnya ada dua distribusi Linux yang sudah memperoleh sertifikasi ofisial POSIX.
Karena Linux memberikan interface standar ke programmer dan pengguna, Linux tidak membuat banyak kejutan kepada siapa pun yang sudah terbiasa dengan UNIX. Namun interface pemrograman Linux merujuk pada semantik SVR4 UNIX daripada kelakuan BSD. Kumpulan perpustakaan yang berbeda tersedia untuk mengimplementasi semantik BSD di tempat dimana kedua kelakuan sangat berbeda.
Ada banyak standar lain di dunia UNIX, tetapi sertifikasi penuh Linux terhadap standar lain UNIX terkadang menjadi lambat karena lebih sering tersedia dengan harga tertentu (tidak secara bebas), dan ada harga yang harus dibayar jika melibatkan sertifikasi persetujuan atau kecocokan sebuah sistem operasi terhadap kebanyakan standar. Mendukung aplikasi yang luas penting untuk semua sistem operasi sehingga implementasi dari standar merupakan tujuan utama pengembangan Linux walau pun implementasinya tidak sah secara formal. Selain standar POSIX, Linux saat ini mendukung ekstensi thread POSIX dan subset dari ekstensi untuk kontrol proses real-time POSIX.
