Virtualizacija operacijskega sistema je metoda spreminjanja standardnega operacijskega sistema, tako da lahko hkrati upravlja več uporabnikov. Ti posamezni uporabniki ne bi imeli nobene interakcije drug z drugim. Tudi njihovi podatki bi ostali ločeni, čeprav uporabljajo isti sistem. Čeprav ima ta tehnologija več uporab, je najpogostejša uporaba v situacijah gostovanja in konsolidaciji strežnikov.
Z virtualizacijo operacijskega sistema je en sam sistem nastavljen tako, da deluje kot več posameznih sistemov. Virtualizirani sistem je nastavljen tako, da sočasno razen ukazov različnih uporabnikov. Ti ukazi ostajajo ločeni drug od drugega; rezultati in vpliv katerega koli danega ukaza nimajo vpliva na ukaze drugih. Ta razdelitev virov bi morala biti pregledna za uporabnika, ne bi smeli vedeti, ali so v virtualnem sistemu ali ne.
Pogost primer tega postopka je ukaz za odjavo. V običajnem računalniškem sistemu bo odjava iz operacijskega sistema začasno prekinila uporabniški vnos, dokler to ne zahteva sistem za odjavo ali se uporabnik znova prijavi. V sistemu, ki uporablja virtualizacijo operacijskega sistema, ko se en uporabnik odjavi, se operacijski sistem samo odjavi iz enega samega uporabnika, ostali uporabniki pa niso prizadeti.
Obstajata dve pogosti okoliščini, kjer se uporablja virtualizacija operacijskega sistema, okolja gostovanja in konsolidacija strežnika. Podjetja za spletno gostovanje, sistemi za shranjevanje e-pošte in drugi sistemi gostovanja, ki temeljijo na računih, pogosto uporabljajo virtualne sisteme. Ker uporabniki tovrstnih sistemov potrebujejo zelo malo sredstev, se lahko veliko ljudi prijavi naenkrat brez obdavčitve sistema. Vsak uporabnik deluje v svojem okolju, ne da bi bil v interakciji z drugimi uporabniki ali videl vire drugih uporabnikov.
Drugo skupno področje, kjer lahko uporabnik naleti na virtualizacijo operacijskega sistema, je na konsolidiranem strežniku. Ko se moč računalniških sistemov poveča, bo morda en nov strežnik lahko prevzel delo več starejših. V tem primeru je možno združiti vse strežniške vire na novo napravo. Ker so bili stari strežniki ločeni, je pogosto treba ohraniti izolacijo, ki so jo uporabljali prvotni sistemi.
Na obeh področjih mora več uporabnikov, ki med seboj nimajo nobene povezave, uporabljati isti strežnik. To je eden najpogostejših vidikov virtualizacije operacijskega sistema. Če bi bili uporabniki del iste skupine, bi lahko sobivali in si delili vire. Edini razlog za njihovo ločeno je, da uporabniki nimajo medsebojnega odnosa in nimajo razloga za združevanje sistemov.