多個用戶（或部門）在定時分配的基礎上共用一個資訊處理系統的資訊處理方式。
早期的資訊處理系統中，電腦隻為一個用戶服務。批次處理雖能有效地提高機器的利用率，但用戶把作業交給系統後便失去瞭對作業控制和修改的能力，而且通常要經幾小時甚至幾天才能得到所需要的結果。用戶希望能通過自己的終端直接享用電腦資源，因而出現瞭分時的思想。由於電腦的高速度，它可以在分時共用的基礎上高效率地為多個用戶服務。
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分時處理系統是一個計算機系統（見圖），它包括許多獨立的、相對低速的、可以同時使用的聯機終端設備（見
聯機處理），每個終端都可以直接訪問中央處理機。中央處理機由一個時鐘控制，按一定的時間從一個終端切換到另一個終端。它在指定的時間片內完成每個作業的一部分，保存中間處理的結果，然後轉向另一個終端，如此循環直至工作全部結束。安排給每個用戶的時間片是很短的，例如大約1/40秒，但是由於計算機的速度很高，在這段時間內它還是能完成很多的操作處理。用戶之間的切換極其頻繁，可使用戶覺得好像在單獨使用一個信息處理系統。用戶彼此之間獨立地操作，不會發生混淆或破壞現象。通常對各用戶的作業還可賦予一定的優先權，作業按優先權排成隊列。優先權高的作業可能獲得較多的或較長的時間片。
分時系統與那些為一個部門的專用目的而設計的系統不同,它力圖為多個部門提供服務,處理較廣范圍的商務和科學作業。因此它的主存儲器容量很大，中央處理機的通用性好，以支持所有復雜的程序設計和控制功能。分時處理有大量用戶的信息存在同一個文件系統中，所以保密性更為重要，需要采取必要的措施(見數據安全)。
分時處理是商用計算服務的基本方式。商用計算公司向各類顧客出售處理時間，提供多種服務，使顧客隻需要關心他自己建立的應用系統，而不必考慮數據庫管理和數據通信等問題。顧客可通過遠程終端與計算機系統相連，並按終端與中央處理機連接的時間以及占用中央處理機的時間付費。各類學校可利用分時處理向廣大學生提供上機的機會。商業部門和工業部門在它們的日常工作中也需要信息處理系統具有分時處理的能力。