一般说来，虚拟现实具有三个特性：沉浸式（immersion）、交互性（interactivity）和想象性（imagination）。这三个主要特性极大地扩展了人类感知、认识世界的能力，使人类可以不受时空的限制，去经历和体验世界上早已发生或尚未发生的事件，观察和研究同一事件在各种假想条件下的发生和发展过程；可以深入到人类生理活动难以到达的宏观或微观世界去进行研究和探索，从而为人类认识世界和改造世界提供全新的方法和手段；可以提供自然、高效的人机交互界面，更好地协助人类从事需要复杂操作的活动；通过虚拟环境所保证的真实性，用户完全可以根据其在虚拟环境中的体验，对所关注的客观世界中发生的事件做出判断和决策。

虚拟现实技术综合运用计算机图形学、计算机视觉、人机工程学、传感器、网络通讯等多方面技术，对用户所关注的事件和环境，在多通道信息获取、处理基础上，实时合成可以被人类感知的各种信号，在计算机中营造出一个与客观世界相一致的虚拟环境，使用户能以自然的方式，实时地同虚拟环境中的物体进行交互，进而探索、研究、改造、控制所关注的客观世界。虚拟现实与沉浸式显示、定位跟踪、穿戴式计算等技术的发展密切相关。

从实现层面上讲，虚拟现实技术依赖三个关键因素：真实性、实时性、自然交互性。

真实性包括两个方面：①用户对其所感知的虚拟环境有亲临其境的感觉；②所营造的虚拟环境真实地再现了用户所关注的事件和实际环境，即虚拟环境中的物体的活动符合对应的客观世界中存在的自然规律。

实时性包括两个方面：①提供给用户的视觉、听觉、触觉和力觉等感知信息是实时合成的。另外，当虚拟环境有时是实时动态构建中的虚拟物体受客观世界中的信号驱动时，这就需要对客观世界的实时信息进行实时的获取与处理。②虚拟环境对用户交互的响应是实时的，即实时地捕捉用户在动作或语言上的交互行为，并实时地给出用户所期待的响应。

自然交互性是指用户采用现实生活中习以为常的方式来操作虚拟环境中提供的工具来研究和改造虚拟环境或与其对应的客观世界。