Pamięć wirtualna to metoda, w której każdy proces otrzymuje własną przestrzeń adresową (pamięć wirtualną), a sprzęt tłumaczy każde odwołanie do maszyny wirtualnej na adres pamięci fizycznej. Pierwotnie maszyna wirtualna była używana do zapewnienia większej przestrzeni adresowej niż dostępna pamięć fizyczna. Aby sprostać sytuacjom, gdy w użyciu jest więcej pamięci wirtualnej niż pamięci fizycznej, można użyć urządzenia magazynującego, takiego jak dysk twardy, do „wymiany” danych, a następnie „wymiany (z powrotem)” w razie potrzeby.