虚拟化技术起源于对分时（time sharing）系统的需求。在1959年6月的国际信息处理会议（International Conference on Information Processing）上，C.斯特雷奇发表的一篇名为《大型高速计算机中的时间共享》（Time Sharing in Large Fast Computers）的学术报告，被认为是对虚拟化技术的最早论述。虚拟化技术的最早应用是20世纪60年代国际商用机器公司(IBM公司)的大型机System/360的CP-40操作系统，其目的是使昂贵的大型机资源得到充分利用。20世纪90年代末期，威睿公司（VMware公司）和其他虚拟化软件厂商相继在x86平台上推出了商业虚拟化软件，为虚拟机技术在x86服务器环境下的应用开辟了道路。2006年以来，英特尔公司（Intel公司）和超微半导体公司（AMD公司）分别发布了可支持虚拟化技术的一系列处理器产品，使得虚拟化技术的应用前景更加广阔。

虚拟化技术的种类繁多。按照虚拟的对象的不同，可将虚拟化技术分为硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化、存储虚拟化、服务虚拟化等；按照抽象层次的不同，可将虚拟化技术分为五个层次：指令集虚拟化（如QEMU和Bochs等）、硬件虚拟化（如VMware、KVM、Xen等）、操作系统级虚拟化（如Linux-VSerser和OpenVZ等）、应用虚拟化（如JVM和Microsoft.NET CLI等）、程序库级虚拟化（如Wine和Cygwin等）。

虚拟化技术的主要目标是对包括基础设施、硬件、软件等信息技术（IT）资源的表示、访问、管理进行简化和优化，并为这些资源提供标准的接口来接受输入和提供输出。虚拟化的使用者可以是最终用户、应用程序或服务。通过标准接口，虚拟化可以在IT基础设施发生变化时，将对使用者的影响降至最低，使用者可以重用原有的接口，因为使用者与虚拟资源进行交互的方式没有发生变化，即使底层资源的实现方式已经发生了改变，使用者也不会受到影响。

虚拟化技术降低了资源使用者与资源具体实现之间的耦合程度，让使用者不再依赖于资源的某种特定实现。例如，利用这种松耦合关系，系统管理员在对IT资源进行维护与升级时，可以降低对使用者的影响。