Infrastruktūros virtualizavimas nukreiptas į programinės įrangos ir jau esamos aparatinės įrangos naudojimą, kad būtų galima emuliuoti kitą programinę ar aparatinę įrangą. Virtualizacija atsirado naudojant šiuolaikinius kompiuterius, tačiau iš tikrųjų ji išpopuliarėjo XXI amžiaus pradžioje su visomis serverių virtualizacijos galimybėmis. Galima virtualizuoti beveik bet kokią aparatinę ar programinę įrangą, todėl šios technologijos taikymo sritis yra labai plati. Kai kurios labiau paplitusios infrastruktūros virtualizavimo programos yra operacinės sistemos emuliacija, virtualūs staliniai kompiuteriai ir virtualūs serveriai.
Technologijos, kurios galiausiai tapo infrastruktūros virtualizavimu, prasidėjo septintojo dešimtmečio viduryje. Pradedant virtualizaciją, buvo du pagrindiniai tikslai: sukurti „virtualios atminties“ sistemą ir „mašinos emuliatorių“, galintį paleisti programinę įrangą, skirtą kitoms kompiuterių platformoms. Nors kelios įmonės pasiekė šiuos tikslus, rezultatai buvo įvairūs, o virtualizacijos tyrimai buvo tęsiami.
Viduriniai tyrimų metai turėjo pakilimų ir nuosmukių. Tikros virtualios mašinos buvo sukurtos aštuntojo dešimtmečio viduryje. Tai buvo programos, kurios taip mėgdžiojo ištisus kompiuterius, kad per jas buvo galima paleisti programinę įrangą. Šios ankstyvosios virtualios mašinos retai turėjo pakankamai galios paleisti bet kokio realaus dydžio ar sudėtingumo programas, tačiau ši technologija turėjo pakankamai galimybių, kad kelios įmonės vykdė tyrimus. Devintajame ir dešimtajame dešimtmečiuose atlikti infrastruktūros virtualizacijos tyrimai atnešė keletą patobulinimų, bet nedaug laimėjimų.
In 2003, the first open-source hypervisor was released. This program allowed the monitoring of multiple operating systems running concurrently on a single machine. While virtual machine monitors had existed since the mid-1980s, this program was free, comprehensive, and powerful. With this software and multi-cored processors, it was possible to run multiple virtual servers on nearly any real server with little reduction in overall power. By running virtual servers, a company could cut power costs and increase the overall power of their network.
Verslo pasaulyje virtualizacija dažnai yra norma. Serverių kambariuose gali būti įrenginiai, kuriuose veikia pusšimtis ar daugiau virtualių serverių, kurių greitis ar galia beveik nesumažėja arba visai nesumažėja. Virtualūs staliniai kompiuteriai pakeitė kompiuterio poreikį kiekvienam darbuotojui. Užuot turėjęs savo mašiną, viena pagrindinės mašinos versija nukopijuoja save į tinklą ir suteikia darbuotojui prieigą prie virtualaus kompiuterio. Visa jo informacija išsaugoma centriniame serveryje.
Namų kompiuterių vartotojai nuolat susiduria su infrastruktūros virtualizavimu, nors daugelis to nesuvokia. Programos, kurios veikia žiniatinklio portaluose be jokio diegimo, paprastai yra virtualizuotos, dažnai siekiant sumažinti perdavimo delsą ir pagerinti našumą. Programos, kurios iš pradžių buvo sukurtos veikti vienoje operacinėje sistemoje (OS), dabar gali veikti keliose sistemose dėl virtualių OS paketų. Šios programos veikia pagrindinėje programoje ir konvertuoja įvestį ir išvestį į tinkamos operacinės sistemos duomenis. Tai ypač būdinga perkeliant kompiuterinius žaidimus į kitas sistemas.