Virtualizacija infrastrukture se osredotoča na uporabo programske in že obstoječe strojne opreme za posnemanje druge programske ali strojne opreme. Virtualizacija se je pojavila s sodobnimi računalniki, a se je v začetku 21. stoletja zares razširila s popolnimi možnostmi virtualizacije strežnikov. Virtualizirati je mogoče skoraj vsak kos strojne ali programske opreme, zaradi česar je obseg te tehnologije zelo širok. Nekatere pogostejše aplikacije virtualizacije infrastrukture so emulacija operacijskega sistema, navidezna namizja in virtualni strežniki.
Tehnologija, ki je sčasoma postala virtualizacija infrastrukture, se je začela sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja. Na začetku je imela virtualizacija dva glavna cilja, ustvarjanje sistema “virtualnega pomnilnika” in “strojnega emulatorja”, ki je lahko izvajal programsko opremo, zasnovano za druge računalniške platforme. Medtem ko je več podjetij doseglo te cilje, so bili rezultati mešani in raziskave virtualizacije so se nadaljevale.
Srednja leta raziskovanja so imela vzpone in padce. Pravi virtualni stroji so se začeli razvijati sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja. To so bili programi, ki so tako natančno posnemali celotne računalnike, da je bilo mogoče skozi njih zagnati programsko opremo. Ti zgodnji navidezni stroji so le redko imeli dovolj moči za izvajanje aplikacij kakršne koli resnične velikosti ali kompleksnosti, vendar je imela tehnologija dovolj potenciala, da se je več podjetij lotilo raziskav. Raziskave virtualizacije infrastrukture v osemdesetih in devetdesetih letih prejšnjega stoletja so prinesle številne izboljšave, vendar le nekaj prebojev.
Leta 2003 je izšel prvi odprtokodni hipervizor. Ta program je omogočal spremljanje več operacijskih sistemov, ki delujejo hkrati na enem računalniku. Čeprav so monitorji navideznih strojev obstajali od sredine osemdesetih let prejšnjega stoletja, je bil ta program brezplačen, izčrpen in zmogljiv. S to programsko opremo in večjedrnimi procesorji je bilo mogoče zagnati več virtualnih strežnikov na skoraj vsakem resničnem strežniku z majhnim zmanjšanjem skupne moči. Z izvajanjem virtualnih strežnikov bi lahko podjetje zmanjšalo stroške energije in povečalo skupno moč svojega omrežja.
V svetu podjetij je virtualizacija pogosto norma. Strežniške sobe imajo lahko stroje, ki poganjajo pol ducata ali več navideznih strežnikov z malo ali brez zmanjšanja hitrosti ali moči. Navidezna namizja so nadomestila potrebo po računalniku za vsakega delavca. Namesto lastnega stroja se ena različica osnovnega stroja kopira v omrežje in delavcu omogoči dostop do virtualnega računalnika. Vsi njegovi podatki so shranjeni na osrednjem strežniku.
Uporabniki domačih računalnikov se ves čas srečujejo z virtualizacijo infrastrukture, čeprav se mnogi tega ne zavedajo. Programi, ki se izvajajo prek spletnih portalov brez kakršne koli namestitve, so običajno virtualizirani, pogosto za zmanjšanje zamika pri prenosu in izboljšanje zmogljivosti. Aplikacije, ki so bile prvotno zasnovane za delovanje v enem operacijskem sistemu (OS), lahko zdaj delujejo v več sistemih zaradi navideznih ovojov OS. Ti programi se izvajajo znotraj gostiteljskega programa in pretvarjajo vhod in izhod v ustrezen operacijski sistem. To je še posebej pogosto pri premikanju računalniških iger v druge sisteme.