Apple confirmou de que uma versão otimizada do sistema operacional Mac OS X (sem componentes desnecessários) é executada no iPhone, porém as diferenças entre o sistema operacional (OS X) executado nos computadores Macintosh e no iPhone não foram oficialmente explicadas. O iPhone possui uma CPU ARM, sendo a versão do OS X que é executada no iPhone diferente da versão de desktop pelo fato que ela foi escrita para as instruções de arquitetura ARM ao invés de x86 e PowerPC ISA na qual a versão do OS X para Mac foi escrita.
O sistema operacional ocupa aproximadamente 300 MB do total do dispositivo de 8 ou 16 gigabytes. Isto o tornará futuramente capaz de suportar aplicativos futuros da Apple, a qual pretende oferecer um modo simples e prático de fazer o update do sistema operacional do iPhone, de uma maneira fashion e clean similar à maneira pela qual Mac OSX e iPod são atualizados, e isso é uma grande vantagem se comparados com outros telefones celulares.
Widgets similares aos que estão disponíveis no Dashboard do Mac OS X foram incluídos no iPhone. Eles incluem informações de ações de mercado e widgets de clima e tempo.
Algumas funções anunciadas na Macworld 2007 foram excluídas da versão final do primeiro iPhone (junho/2007), entre elas o split mail e o ícone piscante do telefone durante uma ligação.
O iOS também inclui o componente de software Core Animation, que é responsável pelas animaçõesMac OS X v10.5. suaves usadas na interface de usuário. Core Animation faz parte do
A versão do OS X em aparentemente um iPhone é "OS X 1.0 (1A543a)", como foi visto em um log de um travamento no aplicativo MobileMail. O aplicativo estava aparentemente sendo executado como um super usuário.
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