Na virada do século 20 para o 21, o Palm OS dominava cerca de 70% do mercado global de dispositivos de computação portáteis. Este era o sistema operacional proprietário da Palm, inicialmente criado para equipar sua linha de PDAs (personal digital assistant), os antecessores dos smartphones e dos tablets. No Brasil, eles foram apelidados de palmtop, apesar do fato de que esse termo, na verdade, se refere a uma outra classe de computadores portáteis, mais parecidos com laptops em miniatura.
Sua primeira versão, que chegou ao mercado em 1996, estava presente nos PDAs Pilot 1000 e 5000. Ela vinha com aplicações PIM (personal information manager) instaladas de fábrica, que serviam principalmente para organização pessoal dos seus usuários, nas quais era possível armazenar informações de contatos, calendário, listas e notas. O sistema operacional também tinha uma calculadora e era possível customizar as preferências.
Com o tempo, agregou novas funcionalidades, principalmente aplicações lançadas por terceiros, e continuou a modernizar sua interface e usabilidade. As versões de meados da década de 2000 já conseguiam acessar a Internet, por meio de Wi-Fi, permitindo navegar na web. Além disso, possuíam conexão bluetooth e até app para visualização de fotos e vídeos.
Ao longo dos anos, atualizações do sistema operacional Palm OS foram disponibilizadas para outros dispositivos como smartphones, consoles de games portáteis e dispositivos GPS, resultando em mais de 17 mil aplicações lançadas por desenvolvedores licenciados.
Dois softwares-chave estavam presentes em todas as versões lançadas. O Hotsync permitia a sincronização de dados do dispositivo com um computador, facilitando a instalação de softwares e realização de backups. O Graffiti era o sistema utilizado para poder escrever usando apenas gestos na tela touchscreen dos aparelhos, que se traduziam em caracteres e números, facilitando textos. Esta tecnologia rendeu até processo da Xerox, que acusou a empresa de infringir uma de suas patentes.
Apesar das semelhanças com o seu irmão mais novo, o smartphone, os PDAs foram logo substituídos pelos dispositivos inteligentes e por tablets, que dispunham de mais recursos. Por isso, o Palm OS caiu em desuso tão rapidamente quanto alcançou sucesso. Após ser adquirida por outras companhias sucessivamente, outros nomes foram adotados, como Cobalt OS e Garnet OS. Em 2010, a HP comprou a Palm e no ano seguinte anunciou o fim da marca.