Ytimen laajennus on tietokoneohjelmisto, joka ladataan käyttöjärjestelmän keskiosaan. Ytimen laajennuksia voidaan käyttää toiminnallisuuden tai laitteistotuen tarjoamiseen, jotka eivät muuten olisi osa ydintä. Ytimen laajennus saa usein suorittaa tehtäviä tai käyttää käyttöjärjestelmän osia, joita tavallinen ohjelmisto ei pysty. Joissakin käyttöjärjestelmissä ytimen laajennuksia kutsutaan ytimen moduuleiksi tai yksinkertaisesti moduuleiksi.
Useimmissa käyttöjärjestelmissä pääsyä verkkoihin, tiedostojärjestelmiin ja järjestelmäpuheluihin on rajoitettu vakaan ja turvallisen järjestelmän ylläpitämiseksi. Ytimen laajennukset voivat käyttää näitä toimintoja ja järjestelmiä, koska ne toimivat osana ydintä. Ydin, jolla ei ole laajennuksia, tunnetaan perusydinnä. Laajennuksia voidaan lisätä tai poistaa perusydimestä.
Laajennukset mahdollistavat suuremman joustavuuden ytimen ominaisuuksissa lisäämättä perusydimen monimutkaisuutta. Esimerkiksi ytimen laajennus saatetaan ladata kannettaville tietokoneille sopivia virransäästöominaisuuksia varten. Nämä ominaisuudet eivät yleensä sisälly perusydimeen, koska käyttöjärjestelmää ei ehkä käytetä kannettavassa tietokoneessa.
Ydinlaajennukset tai -moduulit voidaan myös ladata ja purkaa dynaamisesti, mikä tarkoittaa, että niitä lisätään ja poistetaan ytimestä tarpeen mukaan. Näin tietokone voi tallentaa muistia ja muita resursseja, kun laajennus ei ole käytössä. Universal Serial Bus (USB) -verkkosovitin saattaa ladata tarvittavat ohjaimet ytimen laajennuksina, kun se on kytketty, ja purkaa laajennukset, kun laite poistetaan.
Niillä on enemmän valtuuksia kuin muilla ohjelmilla, joten ytimen laajennukset ja moduulit voivat aiheuttaa ainutlaatuisia ongelmia. Huonosti koodattu laiteohjain, joka toimii ytimen laajennuksena, voi aiheuttaa koko järjestelmän kaatumisen. Tästä syystä ohjelmistokehittäjiä kannustetaan usein käyttämään ytimen laajennuksia vain silloin, kun vaihtoehtoa ei ole.
Useimmille käyttäjille laajennusten määritys tapahtuu automaattisesti. Jotkut käyttäjät, erityisesti tiettyä käyttöjärjestelmää käyttävät, hallitsevat ytimen laajennusta tai moduuleja itse. Ytimien versioissa on muunnelmia, joten laajennus ja moduulit eivät välttämättä ole yhteensopivia kaikkien ytimien tai kaikkien käyttöjärjestelmien kanssa.