Для обеспечения гладкого перехода с Mac OS 9 на OS X был создан Carbon. Приложение, написанное с помощью Carbon, может запускаться на обеих ОС. С другой стороны, OS X наследует многое от OpenStep, которая не является обратно-совместимой с другими версиями Mac OS. На данный момент Apple рекомендует API Cocoa, в котором весьма заметно наследие OpenStep: имена многих классов начинаются с «NS» (NSObject, NSArray), что является аббревиатурой от NeXTSTEP.

Также OS X поддерживает Java. Это означает, что Java-приложение, использующее Swing, выглядят так же, как и приложения на Cocoa. Традиционно Cocoa-приложения разрабатываются на Objective-C — де-факто компилируемой альтернативе Java. Однако 25 июля 2007 года Apple заявила, что дальнейшие расширения в Cocoa не будут портированы на Java. В составе OS X, начиная с версии 10.5 Leopard, поставляется интерпретатор Ruby с поддержкой Cocoa.

В отличие от предшественниц, OS X является полноценной, сертифицированной UNIX’03 операционной системой. Это означает, что большинство программ, написанных для BSD, Linux и других UNIX-подобных систем, скомпилируются и будут работать на OS X без (или почти без) изменений в коде. Для удобной установки таких программ разработаны менеджеры пакетов, такие как Fink или MacPorts (ранее — DarwinPorts). Они подобны APT в Debian, RPM в Red Hat и родственных ему Linux-дистрибутивам или портам.

Начиная с версии 10.3 Panther, OS X по умолчанию также включает в себя X11.app — адаптированную версию X-сервера. Это позволяет запускать приложения, разработанные для X11 — с использованием GTK+, Qt для X11 (Qt4 поддерживает OS X как в режиме X11, так и в обычном режиме Aqua) и прочих. Для вывода на экран X11.app использует Quartz. Однако X11.app имеет ряд проблем, таких как отсутствие Aqua-стиля и неполную поддержку Unicode.

Более ранние версии ОС могут запускать X-сервер через XDarwin (англ.).

Ранние версии OS X поддерживали все компьютеры Macintosh (десктопы, ноутбуки или серверы) на процессорах PowerPC G3, G4 и G5. Более поздние версии перестают поддерживать старое оборудование: например, версия 10.3 Panther не поддерживает самые старые из G3, 10.4 Tiger не поддерживает системы без FireWire, бета-версия 10.5 Leopard, представленная на WWDC, не поддерживала G3 вовсе. Однако существуют утилиты, такие как XPostFacto, и патчи к установочному диску, сделанные сторонними разработчиками, позволяющие установить новые версии OS X на официально не поддерживаемом оборудовании, включая некоторые предшествующие G3 системы. Исключая некоторые возможности, требуемые оборудованием (такие, как графическое ускорение, запись DVD), операционная система предлагает одинаковую функциональность на всём поддерживаемом оборудовании.

Версия OS X для PowerPC остаётся совместимой со старыми Mac OS приложениями через эмуляцию так называемой Classic, которая позволяет пользователям запускать Mac OS 9 как процесс в OS X, поэтому многие старые приложения работают так, будто они запускаются на старой операционной системе. Classic не работает на компьютерах с процессорами Intel.

В апреле 2002 года eWeek сообщил, что, по слухам, у Apple есть версия OS X с кодовым названием Marklar, которая запускается на процессорах Intel x86. Идея Marklar была в переходе OS X на альтернативную платформу, которая позволит Apple преодолеть проблемы развития платформы PowerPC. Слухи оставались неподтверждёнными до мая 2005 года, когда в файлообменных сетях появилась бета-версия OS X для процессоров Intel.

6 июня 2005 года Стив Джобс на WWDC подтвердил слухи о том, что в течение двух лет Apple перейдёт с PowerPC на Intel. До этого Apple сменила платформу с Motorola 68k на PowerPC — тогда в новую ОС был включен эмулятор 68k, который позволял запускать большинство 68k-приложений. Apple поддерживала эмулятор в течение 11 лет. При переходе на Intel он был удалён из системы. В новую ОС был включён эмулятор PowerPC Rosetta. Также новая версия Xcode и соответствующие консольные утилиты позволяют разрабатывать Universal Binaries — исполняемые файлы, которые могут запускаться как на PowerPC, так и на Intel.

Большинство программ, доступных только для PowerPC, поддерживались при помощи Rosetta. Скорость работы PowerPC- приложений на компьютерах с Intel заметно ниже. Кроме того, некоторое ПО (например, расширения ядра и плагины системных настроек) не работает с использованием эмулятора. По этим причинам Apple рекомендовала разработчикам создавать универсальные программы для обеих платформ. В OS X Lion и более поздних версиях поддержка Rosetta отсутствует.

Обратная совместимость x86-приложений на PowerPC отсутствует. Последней версией OS X, поддерживающей PowerPC, является 10.5 Leopard.

OS X была портирована на iPhone и iPod touch. Несмотря на серьёзные изменения — например, закрытость платформы и отсутствие рабочего стола (его заменяет SpringBoard) — в порте сохранились такие особенности, как Darwin и ядро XNU. В некоторых сторонних программах сохранились эффекты из настольной версии — например, в программе Converter.

Несмотря на заявление Apple о невозможности запуска OS X на сторонних x86-компьютерах, существуют модифицированные версии ОС, работающие на таких машинах. Эти версии разрабатываются сообществом OSx86 и доступны посредством файлообменных сетей. Стоит учесть, что лицензионное соглашение с конечным пользователем (EULA) OS X запрещает установку системы на компьютеры, не помеченные фирменным знаком Apple (англ. non Apple-branded computers).

Летом 2008 года был представлен метод установки немодифицированной (в том числе легально приобретённой) OS X с помощью модифицированного загрузчика Boot-132.