به‌طور خلاصه، مجازی ‌سازی ‌(‌virtualization) یعنی استفاده از یک نرم افزار خاص برای جداسازی منابع فیزیکی یک کامپیوتر در قالب کامپیوترهای مجازی. لایه جداسازی امکان می‌دهد که روی هر کامپیوتر فیزیکی چند VM‌ داشته باشیم. هریک از ‌VMها می‌توانند دارای سیستم‌ عامل خود باشند و آن را اجرا کنند. اگر راه‌اندازی ‌VM در لایه جداسازی به‌ درستی صورت گیرد، سیستم‌ عاملی که روی‌ ‌VM اجرا می‌شود، درست مثل این‌که روی خود سخت افزار نصب شده باشد، کار می‌کند. سیستم‌ عامل میزبان ‌(‌host)، اولین سیستم‌ عامل است و مستقیما روی سخت‌افزار فیزیکی نصب می‌شود. مجازی ‌سازی به وسیله نرم‌افزاری که روی این سیستم‌ عامل نصب می‌شود و کار می‌کند، انجام می‌گیرد. سیسستم‌عامل‌های میهمان ‌(‌guest)، تحت نرم‌افزار مجازی ‌سازی و روی ‌VMهایاختصاصی خودشان اجرا می‌شوند.

سیستم‌ عامل‌های میهمان از طریق لایه مجازی ‌سازی به‌منابع ماشین فیزیکی (کامپیوتر اصلی) دسترسی دارند. ‌
بخش کلیدی در ساختن لایه جداسازی، معمولا ‌ناظر ماشین‌مجازی یا ‌Virtual Machine Monitor‌) VMM) و گاهی هم ‌Hypervisor خوانده می‌شود. این قسمت از نرم‌افزار مسئول به‌اشتراک گذاشتن منابع فیزیکی کامپیوتر بین ‌VMهایی است که روی آن اجرا می‌شوند. نوشتن برنامه‌ ‌VMM کار ساده ای نیست. چون این برنامه باید طوری به‌سیستم‌ عامل میهمان وانمود کند که انگار کنترل سخت افزار واقعی سیستم را در دست دارد. برای انجام این کار،‌VMM در سطح پردازنده، یعنی حلقه صفر، کار می‌کند.

سیستم‌ عامل میهمان یک سطح بالاتر و در حلقه یک اجرا می‌شود. اکثر سیستم‌ عامل‌ها برنامه‌های کاربردی را در حلقه سه اجرا می‌کنند. در این سطح حفاظتی، برنامه‌های کاربردی مجوزهای محدودی دارند و نمی‌توانند کارهایی را انجام دهند که به ‌از کارافتادن سیستم‌ عامل یا خطرات امنیتی منجر می‌شوند. اجرا‌کردن ‌‌OS در حلقه یک باعث می‌شود ‌VMM عملیات مختلفی را که سیستم‌ عامل می‌خواهد انجام دهد (مثلا دسترسی به‌حافظه)، تشخیص دهد وخودش آن‌ها را انجام دهد. ‌

بخش مهم دیگر در ساختن VM، جداسازی لایه سخت‌افزار است. نرم‌افزار ‌VM باید برای ‌‌OS میهمان، دستگاه‌ها و سخت‌افزارهای مختلف، نظیر چیپ ست IDE، کارت شبکه و کارت اسکازی را به‌طور مجازی شبیه‌سازی کند. هر یک از نرم‌افزارهای ‌VM،‌ سخت‌افزارهای خاصی را شبیه‌سازی می‌کنند. بعد، دستورات و داده‌هایی که سیستم‌ عامل میهمان به‌این دستگاه مجازی ارسال ‌می‌‌کند، از طریق نرم‌افزار ‌‌VM برای سخت‌افزار فیزیکی موجود ترجمه و فرستاده می‌شود.
با استفاده از این دستگاه‌های سخت‌افزار مجازی، این امکان به وجود می‌آید که سیستم‌ عامل میهمان را روی کامپیوتری با سخت‌افزار کاملا متفاوت کپی کنیم و بدون مشکل به‌کار خود ادامه دهیم. ‌VMM مسئول فرستادن داده‌ها و دستورات از دستگاه مجازی به‌دستگاه فیزیکی است. برای مثال، محصولات ‌VM مایکروسافت، کارت شبکه‌ ‌‌Intel 21141 و محصولات VMware‌ هم کارت ‌‌AMD PCnet را شبیه‌سازی می‌کنند.‌

آینده مجازی سازی