实时运算（Real-time computing）是计算机科学中对受到“实时约束”的电脑硬件和电脑软件系统的研究，实时约束像是从事件发生到系统回应之间的最长时间限制。实时程序必须保证在严格的时间限制内响应。通常实时回应时间会是以毫秒为单位，也有时是以微秒为单位。相比之下，非实时系统是一种无法保证在任何条件下，回应时间均符合实时约束限制的系统。有可能大多数的情形下，非实时系统都可以符合实时约束限制，甚至更快，只是无法保证在任何条件都可以符合约束限制。
在其他领域中也有用到“实时”这个词，但其含义不同：在仿真领域，实时是指“实时时钟同步”，此外在数据传输、多媒体处理和企业系统领域，实时意思是“感觉不到延迟”。
实时软件必须使用一种或多种同步编程语言（英语：Synchronous programming language）、实时操作系统以及创建在一个实时软件应用程序上的实时网络提供的基本框架。
防抱死系统是个实时运算系统的简单例子，在这个系统中的实时实时约束是为了避免车轮锁死，刹车必须释放的时间。实时电脑系统的反应最后期限一般和事件有关，若没能在最后期限前完成，即为实时电脑系统的失效。不论系统负载（英语：Load (computing)）如何，实时电脑系统均需满足最后期限的限制条件。
术语的使用起源于仿真的早期，
如果一个系统作业的正确性不仅取决于其逻辑的正确性，还与其执行的时间有关，此系统就被称为实时系统。实时系统和其最后期限可以依照若错最后期限所造成的后果来加以分类：
因此，硬件实时系统的目标是确保所有最后期限的完成。
