Le terme système de fichiers (abrégé « FS » pour File System, parfois filesystem en anglais) désigne de façon ambigüe :
soit l'organisation hiérarchique des fichiers au sein d'un système d'exploitation (on parle par exemple du file system d'une machine unix organisé à partir de sa racine (/) )
soit l'organisation des fichiers au sein d'un volume physique ou logique, qui peut être de différents types (par exemple NTFS, , FAT32, ext2fs, ext3fs, ext4fs, zfs, btrfs, etc.), et qui a également une racine mais peut en avoir plusieurs,
soit parce que le système de fichiers permet de prendre des instantanés (snapshots).
soit parce que le système de fichiers (par exemple: zfs) permet l'existence de volumes virtuels (datasets sous zfs), qui partagent un même espace physique, mais peuvent être montés à des endroits différents d'une même hiérarchie de fichiers, ce qui permet la dé-duplication entre des volumes différents et a l'avantage de ne pas imposer à chaque volume virtuel de réserver un espace fixe difficile à modifier après coup.
De façon générale, un système de fichiers ou système de gestion de fichiers (SGF) est une façon de stocker les informations et de les organiser dans des fichiers sur ce que l'on appelle, en génie logiciel, des mémoires secondaires (pour le matériel informatique, il s'agit de mémoire de masse comme un disque dur, un disque SSD, un CD-ROM, une clé USB, une disquette, etc.). Une telle gestion des fichiers permet de traiter, de conserver des quantités importantes de données ainsi que de les partager entre plusieurs programmes informatiques. Il offre à l'utilisateur une vue abstraite sur ses données et permet de les localiser à partir d'un chemin d'accès.
Il existe d'autres façons d'organiser les données, par exemple les bases de données (notamment base de données relationnelle) et les fichiers indexés.
La carte perforée a progressivement disparu à partir de 1970 lorsque sont apparues les unités d'entrée-sortie à bande magnétique et à disquettes souples de format « 8 pouces » et des mémoires de masse plus performantes.