Kiến trúc của hệ điều hành iOS là một kiến trúc dựa trên lớp (layered architecture). Trong kiến trúc này, các ứng dụng không trực tiếp giao tiếp với phần cứng, mà thông qua một tập hợp các giao diện hệ thống được xác định rõ ràng. Các giao diện này giúp việc viết ứng dụng trở nên đơn giản hơn và đảm bảo ứng dụng hoạt động ổn định trên các thiết bị có khả năng phần cứng khác nhau. Các lớp thấp hơn cung cấp các dịch vụ cơ bản mà tất cả các ứng dụng đều phụ thuộc vào, trong khi các lớp cao hơn cung cấp các dịch vụ đồ họa nâng cao và các dịch vụ liên quan đến giao diện
Các lớp trong kiến trúc iOS bao gồm:
Core OS Layer
Lớp này chứa các tính năng cấp thấp mà hầu hết các công nghệ khác đều được xây dựng dựa trên đó. Các công nghệ này bao gồm Core Bluetooth Framework, External Accessories Framework, Accelerate Framework, Security Services Framework, và Local Authorization. Hỗ trợ 64-bit giúp ứng dụng chạy nhanh hơn
Core Services Layer
Lớp này cung cấp các dịch vụ cơ bản mà tất cả các ứng dụng có thể sử dụng. Một số frameworks quan trọng trong lớp này bao gồm Address Book Framework, Cloud Kit Framework, và nhiều hơn nữa
