Il vero multitasking è la capacità di un sistema operativo di eseguire due o più attività contemporaneamente anziché passare da un'attività all'altra.
I processori multi-core nella maggior parte dei computer attuali consentono il vero multitasking perché ogni core può eseguire un'attività separata in un dato momento. Esempi di multitasking includono l'esecuzione simultanea di un lettore MP3 e un'applicazione di elaborazione testi e l'elaborazione della posta elettronica durante lo streaming di un webinar.
Un'attività, in questo contesto, è un'unità di programmazione di base controllata da un sistema operativo. Poiché le attività sono definite in modo diverso da un sistema operativo all'altro, l'unità di programmazione identificata come attività può essere un intero programma o successive chiamate di un programma. Un programma può fare richieste di altri programmi di utilità, nel qual caso i programmi di utilità possono anche essere considerati attività (o sottoattività).
Nei processori single-core, il multitasking viene effettivamente realizzato mediante la condivisione del tempo delle risorse del processore: le attività non sono effettivamente simultanee, ma il sistema operativo passa rapidamente da un'attività all'altra, idealmente in modo trasparente per l'utente. Il sistema operativo monitora la posizione dell'utente in queste attività e passa dall'una all'altra senza perdere informazioni.
Il multitasking umano è simile al multitasking asincrono dei processori single-core. Sebbene le persone sperimentino il loro multitasking come simultaneo, in realtà stanno passando avanti e indietro da una cosa all'altra, in termini di elaborazione cerebrale. In qualsiasi tipo di multitasking, le prestazioni diminuiscono man mano che vengono elaborate più attività.