Virtualizarea completă este un proces în care un întreg sistem informatic este transformat într-o construcție software. Această construcție acționează ca hardware-ul original în toate privințele. Software-ul care este proiectat pentru hardware se va instala pe construcție ca și cum ar fi computerul real și apoi va rula cu o încetinire mică sau deloc. Utilizarea virtualizării complete are mai multe utilizări, cum ar fi testarea software-ului într-un mediu virtual sau extinderea utilității unui singur computer sau server prin sisteme de operare virtuale. În timp ce virtualizarea parțială este foarte comună, virtualizarea completă este relativ rară.
Pentru a fi virtualizare completă, un întreg sistem hardware trebuie transformat în software. Fiecare acțiune și nuanță a hardware-ului original trebuie să treacă la sistemul virtual. Deoarece aceasta este o întreprindere atât de mare și unii producători de sisteme iau măsuri pentru a o descuraja, virtualizarea completă este oarecum rară. Este mult mai obișnuit să găsiți virtualizare parțială, în care sunt prezenți toți biții necesari de sistem, dar sistemul hardware fizic se ocupă de multe dintre calculele și funcțiile de nivel scăzut.
Pe o mașină de virtualizare completă, software-ul emulează mașina originală atât de aproape încât orice program se va instala în software fără conversie sau pași suplimentari. Interfața virtuală imită hardware-ul setat într-o asemenea măsură încât software-ul va rula exact în același mod în care rulează pe sistemul natural. Cu virtualizarea parțială, există aproape întotdeauna o întârziere a programelor instalate, deoarece comenzile sunt mutate între hardware-ul emulat și cel real.
Există o serie de motive pentru care virtualizarea completă este un obiectiv major de calcul. Atunci când o mașină și sistemul său de operare sunt complet virtualizate, este posibil să le servească utilizatorilor individuali ca mediu desktop complet. Utilizatorii îl pot folosi exact așa cum doresc, modificând orice setare sau instalând orice program. În cazul în care apare o problemă, administratorii pot pur și simplu să ștergă segmentul virtual specific al utilizatorului și apoi să le ofere unul nou curat.
În același sens, sistemul hardware/software izolat într-un mediu de virtualizare complet este complet separat de hardware-ul actual al mașinii. Aceasta înseamnă că un utilizator, indiferent de ceea ce ar putea face, nu va interacționa niciodată cu hardware-ul fizic. Aceasta înseamnă că acțiunile distructive ale utilizatorului, intenționate sau accidentale, sunt mai puțin dăunătoare sistemului real.
Ultimul obiectiv comun este cel mai tehnic. Deoarece sistemul software nu este limitat de hardware-ul real prezent în sistem, hardware-ul virtual poate fi modificat pentru a îmbunătăți performanța față de mașina originală. Hardware-ul redundant sau inutil poate fi eliminat. Hardware-ul existent poate avea parametrii modificați pentru a acționa în moduri care erau imposibile pentru hardware-ul original. Acest lucru permite sistemului să funcționeze la eficiență maximă, ceva aproape imposibil de făcut pentru un sistem hardware real.