Opis implementacji uniksowego systemu plików ograniczony zostanie do najważniejszych koncepcji, na których opierają się różne odmiany tego systemu, stosowane w rodzinie systemów uniksowych. Podstawą implementacji jest i-węzeł, grupujący wszystkie atrybuty pliku z wyjątkiem nazwy. I-węzły tworzą tablicę, której rozmiar limituje liczbę plików w systemie. I-węzeł pośrednio lub bezpośrednio identyfikuje bloki danych pliku. Wolna przestrzeń jest identyfikowana przez grupowanie, przy czym pierwszy węzeł (blok) z indeksami wolnych bloków zlokalizowany jest w całości w bloku nadrzędnym. W pewnych odmianach stosowany jest wektor bitowy. Wektor bitowy w tych odmianach używany jest również do identyfikacji wolnych i-węzłów.
Dwa główne element partycji stanowią: tablica i-węzłów oraz bloki danych. W niektórych odmianach na jednej partycji wyodrębnia się kilka sekcji, z których każda ma strukturę zbliżoną do przedstawionej na slajdzie. Celem takiego rozdystrybuowania jest zmniejszenie strat w wyniku potencjalnych awarii oraz poprawa efektywności poprzez skrócenie czasu wyszukiwania dla głowic dyskowych.
Jak wynika ze struktury partycji, liczba i-węzłów jest ustalona, podobnie jak liczba bloków danych. Zawartość systemu plików podlega zatem takim samym ograniczeniom, jak w systemie CP/M, ale istnieje hierarchiczna struktura katalogów (drzewo katalogów, a uwzględniając pliki — graf acykliczny).
Ograniczenia na rozmiar katalogu wynikają wyłącznie z dostępności bloków danych, gdyż katalog zajmuje przestrzeń dyskową na takich samych zasadach, jak plik. Jego zawartość jest jednak interpretowana przez system zgodnie z zasadami budowy katalogów w danej implementacji. Jeden, ustalony i-węzeł opisuje korzeń drzewa katalogów.
Z każdym plikiem związany jest 1 i-węzeł. Zawiera on podstawowe atrybuty pliku w modelu uniksowym, czyli:
Pozostała część i-węzła wypełniona jest indeksami bloków z danymi. Część indeksów w i-węźle (10 – 12, zależnie od odmiany) wskazuje bezpośrednio bloki z danymi. Ponadto są jeszcze 3 indeksy, z których jeden wskazuje blok indeksowy 1-poziomowy, jeden — blok indeksu 2-poziomowego, a jeden — blok indeksu 3-poziomowego.
Katalog składa się z wpisów, kojarzących nazwę z i-węzłem. W tradycyjnym podejściu nazwa ograniczona była do 14 znaków, ale oczywiście w toku rozwoju systemów uniksowych wielkość tę zwiększano i współcześnie dopuszcza się nawet 256 znaków.
W katalogu istnieją też wpisy specjalne o nazwie . (kropka) i .. (dwie kropki), skojarzone z numerem i-węzła odpowiednio katalogu bieżącego i nadrzędnego. Wyjątkiem w tym zakresie jest korzeń drzewa katalogów, który nie ma nadkatalogu.