OSの機能を全てカーネルで提供する方法、一体化しているため取り扱いは簡単でカーネル的にも安定しているが、記憶装置の有効利用ができないなどといった欠点がある。 LinuxやFreeBSDなどがそれにあたる、昔のOSに多いが、Linuxは最近のOSでもモノリシックカーネルであるため、設計が古いとも言われる。
最近はこれとは逆のマイクロカーネルというものが主流。