Ang terminong “operasyon” ay ang mahalagang konsepto ng disiplinang operations research, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan nito mismo. Sa loob ng disiplina, gayunpaman, ang termino ay may mahigpit na kahulugan. Dahil ang operations research ay orihinal na nabuo upang suportahan ang pagpapasya sa larangan ng militar, ang termino ay mas malapit sa kahulugan sa “operasyong militar.” Ang bagay ng pagmomodelo sa operations research ay ang operasyon — isang makatuong at kontroladong gawain na gumagamit ng isang tiyak na hanay ng mga resource sa ilalim ng mga ibinigay na hadlang.
Ang operasyon ay isang organisadong direksyon ng pagkilos na ginagabayan ng isang solong plano at itinutok patungo sa pagkamit ng isang tinukoy na layunin (Wentzel, Ye. S.).
Batay sa kahulugang ito, dalawang katangian ang dapat pansinin.
Ang unang katangian ay ang operasyon ay likas na batay sa gawain; nakasalalay ito sa tatlong bahagi: ang layunin, ang paraan, at ang bagay ng gawain (ang inuukol na target ng gawain).
Ang ikalawang katangian ay maipapakita ang operasyon bilang isang sistema ng mga kilos o bilang isang sistemang nakatuon sa layunin. Ang konsepto ng isang nagkakaisang plano ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang tiyak na plano at ng pagsisikap na inilaan sa paglinang nito.
Ang operasyon ay palaging isang kontroladong pagsisikap: ang tagapagpasya (DM) ang nagtatakda kung paano piliin ang ilang mga parameter ng operasyon, at ang pagpili ng mga parameter na ito ay nakaaapekto sa pagkamit ng layunin. Ang tiyak na pagpili ng mga parameter na nakasalalay sa DM ay bumubuo sa isang pagpapasya. Ang optimal na pagpapasya ay ang isa na, ayon sa isa o ibang pamantayan, ay mas mainam kaysa sa mga alternatibo. Ang mga pamamaraan ng operations research ay idinisenyo para sa kwalitatibo at kwantitatibong pagbibigay-katwiran ng mga optimal na pagpapasya.
Habang lumalaki ang saklaw at pagiging kumplikado ng mga operasyon, lalo pang nararanasan ang mga suliranin sa optimal na kontrol ng “kumplikadong mga sistema” — mga sistemang binubuo ng malaking bilang ng mga elemento at subsistema na inayos ayon sa prinsipyong hiyerarkiko. Ang operations research ay malapit na konektado sa sistemikong lapit at sa teorya ng pagpapasya.