虚拟化的基础是虚拟机，虚拟机是一种严密隔离的软件容器，它可以运行自己的操作系统和应用程序，就像一台物理计算机一样。虚拟机的运行完全类似于一台物理计算机，它包含自己的虚拟（即基于软件实现的）CPU、RAM 硬盘和网络接口卡（NIC）。一台常见的虚拟机工作原理下图所示。

操作系统无法分辨虚拟机与物理计算机之间的差异，应用程序和网络中的其他计算机也无法分辨。即使是虚拟机本身也认为自己是一台“真正的”计算机。不过，虚拟机完全由软件组成，不含任何硬件组件。因此，虚拟机具备物理硬件所没有的很多独特优势。