Hạt nhân chính thức của GNU Project là GNU Hurd microkernel; tuy nhiên, vào năm 2012, Linux kernel trở thành một phần chính thức của GNU Project với Linux-libre, một biến thể của Linux với tất cả các thành phần độc quyền được loại bỏ.[45]

Với bản phát hành Debian GNU/Hurd 2015 ngày 30/4/2015,[46][47] GNU OS hiện cung cấp các thành phần để hợp lại thành một hệ điều hành mà người dùng có thể cài đặt và sử dụng trên máy tính.[48][49][50] Việc này bao gồm hạt nhân GNU Hurd, hiện đang ở trạng thái tiền phát hành. Trang trạng thái Hurd nói rằng "nó có thể chưa sẵn sàng để đưa vào sử dụng, vì vẫn còn một số lỗi và thiếu tính năng. Tuy nhiên, đây phải là cơ sở tốt để phát triển thêm và sử dụng ứng dụng không quan trọng."[48]

Do Hurd chưa sẵn sàng để đưa vào sử dụng, trong thực tế, các hệ điều hành này là các bản phân phối Linux. Chúng chứa nhân Linux, các thành phần GNU và phần mềm từ nhiều dự án phần mềm tự do khác. Nhìn vào tất cả các mã chương trình có trong bản phân phối Ubuntu Linux vào năm 2011, GNU bao gồm 8% (13% trong GNOME) và Linux kernel 6% (tăng lên 9% khi bao gồm các phụ thuộc trực tiếp của nó).[51]

Các hạt nhân khác như FreeBSD cũng hoạt động cùng với phần mềm GNU để tạo thành một hệ điều hành hoạt động.[52] FSF cho trì rằng một hệ điều hành được xây dựng bằng nhân Linux và các công cụ và tiện ích GNU, nên được coi là một biến thể của GNU và thúc đẩy thuật ngữ GNU/Linux cho các hệ thống đó (dẫn đến tranh cãi về đặt tên GNU/Linux).[53][54][55] GNU Project đã phê duyệt các bản phân phối Linux, như gNewSense, Trisquel và Parabola GNU/Linux-libre.[56] Các biến thể GNU khác không sử dụng Hurd làm hạt nhân bao gồm Debian GNU/kFreeBSD và Debian GNU/NetBSD, mang lại kết quả ban đầu cho GNU trên kernel BSD.