La virtualizzazione è una procedura informatica rivolta alla definizione di versioni virtuali di risorse hardware o software, come ad esempio spazi su disco, blocchi di memoria, periferiche, processori, server, programmi e sistemi operativi, con la finalità di consentirne un pieno accesso e utilizzo come nel caso di quelle fisiche. In particolare, una macchina virtuale individua tipicamente un applicativo in grado di realizzare un vero e proprio ambiente caratterizzato in pratica da risorse analogamente disponibili nella corrispondente macchina fisica. Se si considera un sistema operativo, si ha pertanto l'opportunità di installare ed eseguire i programmi come se si stesse interagendo con il sistema "reale" o di aggiungere nuove periferiche, sia fisiche (ad esempio una stampante), che virtuali (come una scheda di rete).
La virtualizzazione di un sistema operativo richiede la disponibilità di un computer dotato di un' elevata capacità di elaborazione (microprocessore) e di risorse hardware generose, sia rispetto alla quantità di memoria RAM che alla capacità del disco fisso. Se fino a qualche anno fa queste specifiche venivano soddisfatte da macchine dal costo elevato avvicinabili prevalentemente da realtà professionali, oggi le prestazioni dei PC si sono notevolmente incrementate anche nei modelli più economici, favorendo la possibilità di sperimentare tecniche di virtualizzazione a livello personale. Tra i vantaggi della virtualizzazione di un sistema operativo si osservano:
- La portabilità, derivante dall'opportunità di replicare su un altro PC l'ambiente virtuale copiando semplicemente i file necessari, senza alcuna perdita di dati o informazioni;
- L'installazione di sistemi operativi diversi da quello predefinito;
- Non si incorre in possibili inconvenienti legati al dual boot;
- Non è necessario dedicare una partizione del disco fisso al nuovo sistema operativo;
- La sperimentazione di applicativi senza intaccare la stabilità del sistema ospitante;
- L'utilizzazione di programmi non compatibili con il sistema operativo principale;
- La tutela della privacy personale, in quanto i dati sensibili della macchina virtuale sono facilmente copiabili su dispositivi esterni per tenerli al riparo da sguardi indiscreti;
- La limitazione dell'effetto di virus, spyware e malware durante la navigazione Internet, la gestione di allegati di posta elettronica o la partecipazione a chat.
L'eventualità di utilizzare più sistemi operativi in contemporanea mediante la virtualizzazione può pertanto risultare utile in diverse situazioni. La configurazione della macchina virtuale dipende dal software utilizzato, ma solitamente l'utente ha a disposizione strumenti i quali consentono con una certa immediatezza di apportare modifiche all'insieme di risorse assegnabili. La condivisione di cartelle tra i vari sistemi operativi in esecuzione rappresenta un ulteriore elemento da tenere in considerazione, in grado di conferire versatilità a questo genere di soluzioni. Infine, i virtualizzatori permettono solitamente l'accesso al controller USB per agevolare la connessione e l'uso di periferiche esterne, quali stampanti, hard disk, scanner e pen drive.