整体上来说，Windows 的分为两个大的部分，即 内核模式组件 和 用户模式组件，其中 内核模式组件 主要负责完成和硬件相关的操作，用户模式组件主要负责软件相关操作。另外，还有一个 虚拟机监控程序 独立于双方存在。
虚拟机监控程序
Hyper-V虚拟机监控程序，它独立于系统的内核模式组件和用户模式组件而存在，拥有单独的内部层和驱动程序，可用于实现基于虚拟化的安全架构。
内核模式组件
包含 硬件抽象层【HAL、HAL扩展】、设备和文件驱动程序、内核、执行体【I/O管理器、安全引用监视器、电源管理器、即插即用管理器、内存管理器、进程管理器、对象管理器、配置管理器、ALPC】、窗口和图形【图形驱动程序、Windows USER和GDI 组件】 组件，负责 Windows 系统和硬件的交互，其是 Windows 实现可移植性和兼容性的关键，当 Windows 运行在不同的硬件平台时，这些组件会有所不同。
用户模式组件
包含 NTDLL.DLL、子系统DLL、CSRSS、环境子系统、系统进程、服务进程、用户进程，负责 Windows 系统软件相关部分的交互。
可扩展性
可随市场的需求快速变化并轻松扩展和更改
可移植性
可在当前不同的硬件平台运行，并可在未来可能出现的新的硬件平台中运行
兼容性
可兼容老版本的 Windows 和 MS-DOS
可靠性和健壮性
能够保护自己免遭内部故障和外部篡改；系统中的应用程序不能伤害系统和其他的应用程序
性能
系统的响应速度需要尽可能的快
分层式设计
为满足系统的可扩展性、可移植性、兼容性，Windows 采取了分层式设计，即将系统拆分为多个层级，各个层级之间暴露接口进行通信，但其内部的具体实现对其他层级透明，这样的设计使得当系统进行移植时，可以尽可能少的修改代码。
这种思想在 Windows 中的体现为 硬件抽象层、内核、执行体、子系统、进程 的分层。
模块化设计
Windows 将功能拆分为多个模块，每个模块实现不同的功能，模块之间相互独立，使得不同的模块可以使用不同的技术实现，同时在系统维护时又相对方便。
这种思想在 Windows 中的体现为 Windows 中包含的各种执行体和子系统，每个执行体、子系统实现了不同的功能。
基于虚拟化的安全架构
为了满足系统的可靠性和健壮性，Windows 采用了基于虚拟化的安全架构，由于虚拟机使用了不同的内核和系统模块，使得不同的操作可以相互隔离，进一步提升了系统的安全性
Windows 中主要有如下重要组件：
Windows 中的硬件抽象层负责和硬件的交互，当 Windows 运行在不同的硬件平台时，使用了不同的 HAL，如 x86（32位）使用了 Halacpi.dll 或 Halmacpi.dll，x64（64位）、ARM 使用了 Hal.dll，HAL 的使用使得 Windows 上层与硬件平台完全脱钩，上层的组件无需重复考虑硬件兼容性问题，降低了开发难度。
Windows 中的设备驱动程序负责在 Windows 和 相关硬件之间建立接口，用于对硬件的具体操作，它并不之间调用硬件，而是调用 HAL 的接口。
Windows 中的设备驱动程序包含如下几个类型：
Windows 中的内核由 Ntoskrnl.exe 中的一系列用于提供基础机制的函数组成，用于调用设备驱动程序来实现上层的各种操作。
Windows 中的执行体是不同功能模块的通称，其包含了各种各样的管理器，通过调用内核实现各自的功能。
目前 Windows 中的执行体大致有如下几个类型：
一个特殊的系统支持库，主要被子系统 DLL 和原生应用程序使用。
负责将基本 Windows 执行体系统服务的某些子集暴露给应用程序，Windows 应用程序不能直接调用执行体，需要通过对执行体的调用来实现功能。
一个包含 Windows 基本函数的子系统，其他的子系统通过对 Windows 子系统的调用实现相关功能，它是任何 Windows 系统必不可少的子系统，也极其重要，如果其崩溃，将导致整个 Windows 系统的崩溃。
Windows 子系统包含如下组件：
负责启动 Windows 的子系统，Windows 需要启动的子系统会保存在注册表中，系统启动时，会话管理器便会按照注册表中的配置启动对应的子系统
微软研究院发起的 Drawbridge 项目提出了一种名为 Pico 模型的子系统实现方式，其通过一个 Pico 提供程序（自定义的内核模式驱动程序，本质上是一个自定义的内核模块），负责接收用户和内核模式之间几乎全部可能的转换，其必须在其他第三方驱动程序之前加载（包括引导驱动程序），在 Windows 10 中提供的 lxss.sys 和 lxore.sys 便是 Pico 提供程序，其提供了“适用于 Linux 的 Windows 子系统”组件。
Windows 的主要系统进程如下：
Idle 进程负责占用 CPU 的闲置时间，该“进程”中的“线程”数等于系统中逻辑处理器的数量。
在不同的软件中，Idle 进程的名称可能不同，它有如下名称：
System 进程（进程 ID 为 4）是一类运行在内核模式下的特殊线程的主体，也称为内核模式系统线程。
Secure System 进程的技术用途为 VTL 1 安全内核地址空间、句柄以及系统线程的主体，但是调度、对象管理以及内存管理是属于 VTL 0 内核的，因此该线程并无实际用途，仅作为系统已启用 VBS 功能的视觉指示符。
Memory Compression 进程使用自己用户模式的地址空间存储了压缩后的内存页。
会话管理器（smss.exe）进程是系统创建的第一个用户内核模式进程，其用于会话初始化相关操作。
Windows 初始化（wininit.exe）进程用于 Windows 初始化相关操作。
服务控制管理器用于控制（启动、停止、交互） Windows 中配置的服务进程。
Windows 服务类似 Linux 中的守护进程，可不依赖交互式登录，在系统引导时自动启动
Windows 服务有三种名称：系统中正在运行的进程名称、注册表中显示的内部名称、服务管理工具中展示的显示名称
服务进程与服务之间不一定是一对一的关系，可能存在不同的服务共用同一个进程的情况
Windows 登录进程负责处理交互式用户登录和注销。其包含 winlogon.exe、logonUI.exe、userinit.exe 三个进程，具体的任务如下：
本地安全认证服务（lsass.exe）进程通过调用相应的身份验证包，验证用户输入的登录凭据是否正确，当用户身份验证成功后，会使用 SRM 中的函数生成包含用户安全配置文件的访问令牌对象。
文件资源管理器（explorer.exe）进程是 userinit.exe 的子进程，用于运行系统定义的外壳，提供文件资源管理服务。