Kaikki ohjelmoijat kirjoittavat suoritettavan koodin tietokoneille, mutta järjestelmäohjelmoijat erotetaan sovellusohjelmoijista niiden kirjoittaman ohjelmiston tarkoituksena. Sovellusohjelmointi tuottaa ohjelmiston, joka saa tietokoneen laitteiston tuottamaan käyttäjälle jotain, olipa se sitten laskentataulukko tai pelin grafiikka. Järjestelmäohjelmointi tuottaa ohjelmiston, joka käyttää ja ohjaa tietokoneen laitteiston ja käyttöjärjestelmän sisäistä toimintaa.
Sovellusohjelmointiin kuuluu yleensä järjestelmäkomentojen antaminen tietokoneen laitteiston ja käyttöjärjestelmän perustoimintojen hyödyntämiseksi, kuten tietyn datan tallentaminen tietokoneen fyysiseen muistiin tai tiedosto kiintolevylle. Tällaiset ohjelmat eivät koske kiintolevyn tai fyysisen muistin toimintaa. Päinvastoin, järjestelmäohjelmoijat ovat kiinnostuneita siitä, miten käyttöjärjestelmä ja laitteistokomponentit toimivat. Näin he voivat rakentaa ohjelmiston, joka eheyttää kiintolevyt ja tarkistaa tietokoneen fyysisen muistin eheyden.
Sen lisäksi, että järjestelmäohjelmoijat voivat rakentaa tällaisia työkaluja, he ovat tyypillisesti käyttöjärjestelmien ydintoimintojen asiantuntijoita. Kaikki ohjelmoijat tuntevat järjestelmäkutsut, säikeenhallinnan ja tulo-/lähtökäsittelyn, mutta järjestelmän ohjelmointi edellyttää ohjelmistosuunnittelijalta kykyä manipuloida näitä käyttöjärjestelmämekanismeja. Näin järjestelmäohjelmoija voi suorittaa erikoisasennuksia ja automatisoida järjestelmän ylläpitotehtäviä.
Käyttöjärjestelmän ytimen tunteminen on myös välttämätöntä sovelluksen suorituskyvyn maksimoimiseksi tietyllä laitteistokokoonpanolla. Esimerkiksi erittäin kiireiset verkkokauppiaat tarvitsevat verkkosivustojaan ja tapahtumien käsittelyjärjestelmiään toimimaan mahdollisimman tehokkaasti ja luotettavasti. Järjestelmäohjelmoija voi auttaa hienosäätämään sovelluksen suorituskykyä hyödyntämällä tietojaan käyttöjärjestelmien ja laitteistokomponenttien sisäisestä mekaniikasta, kuten kuinka saada tietty käyttöjärjestelmä optimoimaan säikeiden käsittely tai mitkä algoritmit toimivat nopeimmin millä laitteistokomponenteilla.
Tämä yksityiskohtainen pääsy laitteiston ja käyttöjärjestelmän osien sisäisiin toimintoihin edellyttää järjestelmän ohjelmointia kielellä, joka mahdollistaa tällaisen matalan tason laitteiston käytön. Ohjelmoijat kutsuvat korkeatasoisia kieliä, kuten Java®, Python ™ tai Ruby on Rails®. Tämä tarkoittaa, että ne helpottavat sovellusten ohjelmointia, eivätkä pakota ohjelmoijaa käsittelemään laitteistonhallinnan hienoja yksityiskohtia. Järjestelmän ohjelmointi vaatii täsmälleen tällaista pääsyä, joten järjestelmäohjelmoijat käyttävät matalan tason kieltä, kuten C tai C ++.