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GTK和Qt都是用于构建图形界面的工具箱。每个UI工具箱都为程序提供了自己的功能来创建小部件（按钮，文本框...），并以图形程序链接到的库的形式提供。为GNOME编写的程序将使用GTK（libgdk和libgtk），而KDE程序使用Qt（libQtCore和libQtGui），启蒙程序使用EFL，依此类推。
但是，所有这些工具箱都使用相同的X窗口系统和相同的X11协议。为了使事物显示在屏幕上，该工具包连接到正在运行的X服务器（通常是Xorg，以前称为XFree86），发送X11命令（创建窗口，在窗口中绘制内容），并接收X11输入事件（鼠标，键盘，窗口大小调整） ，＆c）返回。
（大多数现代工具箱，例如GTK，Qt或EFL，它们自己执行精美的绘图，仅使用X11发送完成的整个窗口的图像，而X服务器仅将其显示在屏幕上。老式的工具箱（例如lXaw或Motif）使用X11绘制线条，矩形或文本之类的图元，然后X服务器进行所有渲染。）
然后，X服务器完成将所有内容放在一起，与图形卡对话等工作。这样，您可以运行使用不同工具箱的各种不同版本的程序，因为最终它们仅使用相同的OS工具。
多重工具包的情况并非X所独有 –例如，您会发现使用标准的Windows程序，comctl32但也使用WPF，.NET WinForms，Chrome的Aura，Firefox的XUL甚至相同的GTK或Qt。大多数游戏使用自己的样式控件。实际上，在任何允许您在整个窗口上绘制图像的图形系统上，这都是可能的。
但是，X的原则之一是“机制，而不是政策”。这意味着X服务器仅为其客户端（图形程序）提供执行各种操作的机制，但只施加必要的规则。换句话说，X比任何其他图形系统都更加重视这一点。
例如，图形系统的组成部分之一是窗口管理 –每个窗口周围的框架（又称装饰）绘图，移动窗口和调整窗口大小等功能。Windows和OS X在系统中内置了一个窗口管理器，但是在X中它作为一个单独的程序运行-X.Org套件带有一个最低版本twm，但几乎所有桌面环境都附带了自己的窗口管理器（GNOME拥有Sawfish，Metacity， gnome-shell； KDE具有KWin）提供与相应桌面环境的集成。
（就像工具包一样，现代的“合成”窗口管理器实际上接管了Xorg的工作，即将所有窗口合成到最终的屏幕图像上，从而允许添加阴影或效果之类的东西。）
在现代桌面环境中，这实际上也造成了问题。使用最常见的示例：热键使用相同的“抓握键盘”功能；弹出菜单；和屏幕保护程序，并且只有一个程序可以一次使用它。这意味着您无法在打开弹出菜单时锁定屏幕，也无法在屏幕锁定时跳过歌曲。这是Wayland被创建为X11替代品的多个原因之一。
从技术上讲，这甚至意味着您可以在另一台计算机上运行X程序，并通过网络与计算机上的X服务器通信。确实，这是早期的主要用例，而“ X 服务器 ” 的名称最初就是在这里出现的。可以在Mac上运行X服务器，并使它显示由Linux，FreeBSD甚至OpenVMS上运行的程序创建的窗口。
但是，如上所述，现代工具包会执行所有绘图客户端（精美的图形和漂亮的字体很难用X11基元来完成），并且仅将最终图像推送到X服务器，这在本地非常快，但是需要一个相当一部分网络带宽。
（其他协议，例如RFB（aka VNC）或Microsoft的“ Remote Desktop”，都是为此目的而设计的，它们具有压缩窗口图像的非常有效的方法。）
答案的一部分是领先的桌面环境（Gnome，KDE，XFCE，也许其他）可以在http://freedesktop.org下协同工作，以使这种互操作成为可能。FDMH发布的规范之一是EWMH，它可以确保窗口管理器之间有一定程度的兼容性（对于现代功能，而不仅仅是基本的窗口管理）。