Los detalles operativos de Cisco IOS varían de acuerdo con los diferentes dispositivos de internetworking, según el propósito y el conjunto de características del dispositivo. No obstante, Cisco IOS para routers proporciona lo siguiente:

El archivo de IOS propiamente dicho tiene varios megabytes y, al igual que en los switches Cisco IOS, se almacena en la memoria flash. El uso de la memoria flash permite actualizar el IOS a versiones más recientes o agregarle nuevas características. Durante el arranque, el IOS se copia de la memoria flash a la RAM. La DRAM es mucho más rápida que la memoria flash, por lo que copiar el IOS en la RAM aumenta el rendimiento del dispositivo.