O mașină virtuală este formată dintr-un sistem de operare, fișiere de program și fișiere de date și necesită un program de virtualizare pentru a rula. Fiecare mașină constă din diferite fișiere de mașină virtuală, inclusiv un fișier de hard disk virtual, un fișier de configurare și un fișier cu stare suspendată. Alte fișiere comune includ fișiere jurnal, fișiere imagine pe dischetă și fișiere interne speciale de care unele programe de virtualizare au nevoie pentru ca mașina să poată rula.
Fișierele hard disk virtuale sunt de obicei cele mai mari dintre toate fișierele mașinii virtuale și conțin sistemul de operare al mașinii virtuale, fișierele de program și orice date personale stocate în sistemul de operare virtual. Unele programe de virtualizare stochează toate datele de pe hard disk virtual într-un singur fișier mare, dar altele împart hard disk-ul virtual în părți mai mici pentru stocare și backup mai ușoară. Când se instalează o mașină virtuală, el sau ea are adesea opțiuni pentru a seta o dimensiune fixă pentru hard disk sau pentru a-i permite să se extindă la o limită specificată. Deși majoritatea mașinilor virtuale au cel puțin un hard disk, acestea pot include unități suplimentare.
Fișierele mașinii virtuale includ, de asemenea, fișiere de configurare utilizate pentru a determina setările și opțiunile hardware ale fiecărei mașini virtuale. Programele de virtualizare diferă în ceea ce privește opțiunile de configurare pe care le pun la dispoziție, dar, în general, utilizatorii pot selecta cât de multă memorie folosește mașina, cât de mare este hard disk-ul, câte procesoare sau nuclee sunt folosite și modul în care mașina virtuală utilizează unitatea optică a mașinii fizice. Alte opțiuni includ partajarea folderelor, opțiunile de imprimare, setările video și audio, setările de rețea și opțiunile dispozitivului universal serial bus (USB). Fiecare opțiune acceptă adesea setări avansate suplimentare pe care utilizatorii experimentați le pot implementa.
Majoritatea programelor de virtualizare permit utilizatorilor să suspende temporar o mașină virtuală în starea sa actuală, astfel încât fiecare mașină virtuală include adesea un fișier care conține informații despre starea mașinii când utilizatorul a întrerupt-o. Când utilizatorul repornește mașina, programul de virtualizare folosește fișierul pentru a restabili mediul sistemului de operare virtual și orice programe sau fișiere deschise. Acest fișier este suprascris de fiecare dată când o mașină virtuală este suspendată și restaurată.
Alte fișiere de mașină virtuală includ imagini de dischetă virtuală, fișiere jurnal și fișiere interne pe care programul de virtualizare le utilizează pentru a-l ajuta să încarce corect mașinile virtuale. Când un utilizator face o copie de rezervă a unei mașini folosind unele programe, procesul poate crea și un fișier de rezervă special care îl ajută pe utilizator să importe mașina virtuală într-un alt program. Deși majoritatea programelor de virtualizare includ aceste fișiere diferite, extensia utilizată pentru fiecare tip de fișier variază foarte mult.