Paravirtualizarea este o metodă de a permite software-ului care rulează pe un sistem virtual să ocolească interfața virtuală și să ruleze operațiuni pe hardware-ul propriu-zis al sistemului. Într-un sistem virtual standard, singurul program care utilizează hardware-ul real al sistemului este interfața virtuală. Restul software-ului rulează total în mediul virtual. Cu paravirtualizarea, există modalități prin care software-ul inclus poate accesa resursele reale, mai degrabă decât cele virtuale. Acest lucru accelerează anumite funcții fără a sacrifica puterea de calcul.
Mediile de calcul virtuale au devenit mult mai comune în secolul 21. Folosind sisteme virtuale de bază, un singur sistem hardware poate efectua operațiunile mai multor fără pierderi de putere de calcul. În plus, serverele virtuale redundante permit unei singure mașini să fie offline pentru înlocuire sau reparare fără a afecta utilizatorii sistemului.
În majoritatea sistemelor virtuale, o mașină reală are instalat un program care funcționează ca interfață virtuală pentru restul operațiunilor. Această interfață, numită adesea hipervizor, este de obicei inaccesibilă utilizatorilor sistemului virtual; doar persoanele cu acces real la hardware pot ajunge la el. Atunci când utilizatorii virtuali au acces la hypervisor, ei sunt adesea foarte limitati în ceea ce pot face sistemului.
Hipervizorul este în esență centrul sistemului virtual. Acesta supraveghează software-ul virtual instalat și oferă o platformă pentru utilizatorii virtuali. Când programele din sistemul virtual au nevoie de acces la hardware, hypervisorul va prelua informațiile și le va procesa singur sau le va formata și le va trimite sistemului de bază.
Într-un sistem care utilizează paravirtualizarea, un program virtual are opțiunea de a ocoli sistemul de operare virtual și de a opera direct cu hardware-ul sistemului atunci când are nevoie de acces hardware. Unele operațiuni sunt foarte dificil de realizat pentru sistemul virtual. Atunci când un program virtual trebuie să îndeplinească una dintre aceste sarcini, este nevoie de mai puține resurse pentru ca programul să sară peste stratul virtual și să meargă direct la sistemul hardware. Paravirtualizarea este încă făcută cu moderație, deoarece prea multe apeluri directe hardware pot suprasolicita sistemul.
Pentru a utiliza paravirtualizarea, atât sistemul actual, cât și sistemul virtual au nevoie de anumite pregătiri. Cel mai mare factor este software-ul de paravirtualizare în sine; numai sistemele de operare și hipervizoarele cu capacitate de paravirtualizare pot îndeplini aceste funcții. Deși acestea sunt adesea excluse dintr-o instalare standard, majoritatea companiilor de software pentru server au suplimente disponibile care le vor oferi produselor lor capabilitățile corecte.
Al doilea punct de compatibilitate este în hardware-ul de bază. Folosind o interfață virtuală, este posibil să rulați aproape orice sistem de operare pe aproape orice sistem hardware. Pentru ca paravirtualizarea să funcționeze, hardware-ul de bază trebuie să fie ceva pe care programele virtuale știe cum să acceseze. Dacă hardware-ul este foarte străin de sistem, apelurile hardware de paravirtualizare vor eșua.