Operacinės sistemos virtualizavimas yra būdas pakeisti standartinę operacinę sistemą, kad ji vienu metu galėtų apdoroti kelis vartotojus. Šie atskiri vartotojai nebendrautų vienas su kitu. Jų informacija taip pat liktų atskirta, net jei jie naudoja tą pačią sistemą. Nors ši technologija turi keletą naudojimo būdų, dažniausiai naudojama prieglobos situacijose ir serverių konsolidavimui.
Naudojant operacinės sistemos virtualizavimą, viena sistema nustatoma veikti kaip kelios atskiros sistemos. Virtualizuota sistema nustatyta taip, kad vienu metu būtų pašalintos skirtingų vartotojų komandos. Šios komandos lieka atskirtos viena nuo kitos; bet kurios komandos rezultatai ir poveikis neturi įtakos kitų komandoms. Toks išteklių padalijimas turi būti skaidrus vartotojui, jis neturėtų suprasti, ar yra virtualioje sistemoje, ar ne.
Dažnas šio proceso pavyzdys yra atsijungimo komanda. Įprastoje kompiuterinėje sistemoje, atsijungus nuo operacinės sistemos, vartotojo įvestis bus sustabdyta, kol to reikalaus atsijungimo sistema arba vartotojas vėl prisijungs. Sistemoje, kurioje naudojamas operacinės sistemos virtualizavimas, vienam vartotojui atsijungus, operacinė sistema tiesiog atsijungia vartotojas, bet likę vartotojai neturi įtakos.
Yra dvi bendros aplinkybės, kai naudojamas operacinės sistemos virtualizavimas: prieglobos aplinka ir serverio konsolidavimas. Interneto prieglobos įmonės, el. pašto saugojimo sistemos ir kitos paskyra pagrįstos prieglobos sistemos dažnai naudoja virtualias sistemas. Kadangi tokio tipo sistemų naudotojams reikia labai mažai išteklių, daugelis žmonių gali prisijungti vienu metu neapmokestindami sistemos. Kiekvienas vartotojas veikia savo aplinkoje, nebendraudamas su kitais vartotojais ir nematydamas jų išteklių.
Antroji bendra sritis, kurioje vartotojas gali susidurti su operacinės sistemos virtualizavimu, yra konsoliduotame serveryje. Didėjant kompiuterių sistemų galiai, vienas naujas serveris gali užimti kelių senesnių serverių darbus. Tokiu atveju galima sujungti visus serverio išteklius į naują įrenginį. Kadangi seni serveriai buvo atskiri, dažnai reikia išlaikyti izoliaciją, kurią naudojo pradinės sistemos.
Abiejose šiose srityse keli vartotojai, nesusiję vienas su kitu, turi naudoti tą patį serverį. Tai vienas iš labiausiai paplitusių operacinės sistemos virtualizavimo aspektų. Jei vartotojai priklausytų tai pačiai grupei, jie galėtų kartu egzistuoti ir dalytis ištekliais. Vienintelė priežastis laikyti jas atskirai yra tada, kai vartotojai neturi santykių vienas su kitu ir neturi priežasties derinti sistemų.