Một hệ thống file bao gồm hai hoặc ba lớp. Đôi khi các lớp được phân tách rõ ràng và đôi khi các chức năng được kết hợp.[7]

Hệ thống file logic chịu trách nhiệm tương tác với ứng dụng người dùng. Nó cung cấp giao diện chương trình ứng dụng (API) cho các thao tác với file - OPEN, CLOSE, READ, v.v. và chuyển thao tác được yêu cầu đến lớp bên dưới để xử lý. Hệ thống file logic "quản lý mở các mục trong bảng file và mô tả file theo quy trình." [8] Lớp này cung cấp "quyền truy cập file, hoạt động thư mục, [và] bảo mật và bảo vệ."

Lớp tùy chọn thứ hai là hệ thống file ảo. "Giao diện này cho phép hỗ trợ nhiều phiên bản đồng thời của các hệ thống file vật lý, mỗi phiên bản được gọi là triển khai hệ thống file."

Lớp thứ ba là hệ thống file vật lý. Lớp này liên quan đến hoạt động vật lý của thiết bị lưu trữ (ví dụ: đĩa). Nó xử lý các khối vật lý đang được đọc hoặc ghi. Nó xử lý bộ đệm và quản lý bộ nhớ và chịu trách nhiệm cho việc đặt các khối vật lý vào các vị trí cụ thể trên phương tiện lưu trữ. Hệ thống tệp vật lý tương tác với trình điều khiển thiết bị hoặc với kênh để điều khiển thiết bị lưu trữ.