Full virtualisering är en process där ett helt datorsystem görs till en mjukvarukonstruktion. Denna konstruktion fungerar som den ursprungliga hårdvaran på alla sätt. Programvara som är designad för hårdvaran kommer att installeras på konstruktionen som om det vore den faktiska datorn och körs sedan med liten eller ingen avmattning. Att använda fullständig virtualisering har flera användningsområden, som att testa programvara i en virtuell miljö eller utöka användbarheten av en enskild dator eller server genom virtuella operativsystem. Även om partiell virtualisering är mycket vanligt, är full virtualisering relativt sällsynt.
För att vara full virtualisering måste ett helt hårdvarusystem omvandlas till mjukvara. Varje åtgärd och nyans av den ursprungliga hårdvaran måste flyttas över till det virtuella systemet. Eftersom detta är ett så stort företag, och vissa systemtillverkare vidtar åtgärder för att motverka det, är fullständig virtualisering något sällsynt. Det är mycket vanligare att hitta partiell virtualisering, där alla nödvändiga systembitar finns, men det fysiska hårdvarusystemet hanterar mycket av lågnivåberäkningarna och funktionerna.
På en fullständig virtualiseringsmaskin emulerar programvaran den ursprungliga maskinen så nära att alla program installeras i programvaran utan konvertering eller extra steg. Det virtuella gränssnittet efterliknar hårdvaruuppsättningen till en sådan grad att programvaran kommer att köras exakt på samma sätt som den körs på det naturliga systemet. Med partiell virtualisering finns det nästan alltid en fördröjning på de installerade programmen när kommandon flyttas mellan den emulerade och den faktiska hårdvaran.
Det finns en handfull anledningar till varför fullständig virtualisering är ett viktigt datormål. När en maskin och dess operativsystem är helt virtualiserade är det möjligt att servera den till enskilda användare som en komplett skrivbordsmiljö. Användarna kan använda det precis som de vill, ändra valfri inställning eller installera vilket program som helst. Om ett problem skulle uppstå kan administratörerna helt enkelt ta bort användarens specifika virtuella segment och sedan ge dem ett nytt rent.
På samma sätt är det isolerade hård-/mjukvarusystemet i en fullständig virtualiseringsmiljö helt separat från den faktiska maskinvaran. Detta innebär att en användare, oavsett vad han kan göra, aldrig kommer att interagera med den fysiska hårdvaran. Detta innebär att destruktiva användaråtgärder, vare sig de är avsiktliga eller oavsiktliga, är mindre skadliga för det faktiska systemet.
Det sista gemensamma målet är det mest tekniska. Eftersom mjukvarusystemet inte är begränsat av den faktiska hårdvaran som finns i systemet, kan den virtuella hårdvaran justeras för att förbättra prestanda jämfört med originalmaskinen. Redundant eller onödig hårdvara kan tas bort. Befintlig hårdvara kan få sina parametrar ändrade för att agera på sätt som var omöjliga för den ursprungliga hårdvaran. Detta gör att systemet kan prestera med maximal effektivitet, något som nästan är omöjligt för ett verkligt hårdvarusystem att göra.