Virtuali mašina sudaryta iš operacinės sistemos, programų failų ir duomenų failų, o jai paleisti reikalinga virtualizacijos programa. Kiekvieną įrenginį sudaro įvairūs virtualios mašinos failai, įskaitant virtualų standžiojo disko failą, konfigūracijos failą ir sustabdytos būsenos failą. Kiti įprasti failai yra žurnalo failai, diskelio vaizdo failai ir specialūs vidiniai failai, kurių reikia kai kurioms virtualizacijos programoms, kad įrenginys veiktų.
Virtualaus standžiojo disko failai paprastai yra didžiausi iš visų virtualios mašinos failų ir juose yra virtualios mašinos operacinė sistema, programų failai ir bet kokie virtualioje operacinėje sistemoje saugomi asmeniniai duomenys. Kai kurios virtualizacijos programos saugo visus virtualiojo standžiojo disko duomenis viename dideliame faile, tačiau kitos padalija virtualųjį standųjį diską į mažesnes dalis, kad būtų lengviau saugoti ir kurti atsargines kopijas. Kai žmogus nustato virtualią mašiną, jis arba ji dažnai turi galimybių nustatyti fiksuotą standžiojo disko dydį arba leisti jam išplėsti iki nurodytos ribos. Nors dauguma virtualių mašinų turi bent vieną standųjį diską, jose gali būti papildomų diskų.
Virtualios mašinos failai taip pat apima konfigūracijos failus, naudojamus kiekvienos virtualios mašinos aparatinės įrangos parametrams ir parinktims nustatyti. Virtualizavimo programos skiriasi konfigūravimo parinktimis, kurias jos pateikia, tačiau vartotojai paprastai gali pasirinkti, kiek atminties sunaudoja įrenginys, kokio dydžio yra standusis diskas, kiek procesorių ar branduolių naudojama ir kaip virtualioji mašina naudoja fizinio įrenginio optinį diską. Kitos parinktys apima aplankų bendrinimą, spausdinimo parinktis, vaizdo ir garso nustatymus, tinklo nustatymus ir universaliosios nuosekliosios magistralės (USB) įrenginio parinktis. Kiekviena parinktis dažnai palaiko papildomus išplėstinius nustatymus, kuriuos gali įdiegti patyrę vartotojai.
Dauguma virtualizavimo programų leidžia vartotojams laikinai sustabdyti virtualią mašiną jos dabartinės būsenos, todėl kiekvienoje virtualioje mašinoje dažnai yra failas, kuriame yra informacija apie mašinos būseną, kai vartotojas ją pristabdė. Kai vartotojas vėl įjungia įrenginį, virtualizacijos programa naudoja failą, kad atkurtų virtualiosios operacinės sistemos aplinką ir visas atidarytas programas ar failus. Šis failas perrašomas kiekvieną kartą, kai sustabdoma ir atkuriama virtualioji mašina.
Kiti virtualios mašinos failai apima virtualius diskelių vaizdus, žurnalo failus ir vidinius failus, kuriuos virtualizacijos programa naudoja, kad padėtų tinkamai įkelti virtualias mašinas. Kai vartotojas kuria atsargines įrenginio kopijas naudodamas kai kurias programas, procesas taip pat gali sukurti specialų atsarginės kopijos failą, kuris padeda vartotojui importuoti virtualią mašiną į kitą programą. Nors dauguma virtualizacijos programų apima šiuos įvairius failus, kiekvienam failo tipui naudojamas plėtinys labai skiriasi.