La virtualizzazione dei desktop ha la funzione di creare sul desktop un ambiente di sistema operativo separato, per consentire l'utilizzo di applicazioni legacy o line-of-business non compatibili all'interno di sistemi operativi desktop più recenti.

In un comune ambiente di elaborazione, ogni computer fisico esegue un solo sistema operativo, il quale è strettamente associato al relativo hardware.

La virtualizzazione dell'hardware spezza questo legame di dipendenza tra l'hardware e il sistema operativo, eseguendo più sistemi operativi guest, ciascuno isolato e protetto dagli altri, in un unico computer fisico.
Servendosi dello stesso approccio della virtualizzazione dei server, la virtualizzazione dei desktop consente di creare in un desktop Windows macchine virtuali separate, ciascuna delle quali virtualizza l'hardware di un computer fisico completo. Le macchine virtuali possono eseguire sistemi operativi come MS-DOS, Windows e OS/2. È inoltre possibile eseguire più sistemi operativi contemporaneamente su un unico computer e passare dall'uno all'altro con un clic del mouse, come avviene per le applicazioni.
La virtualizzazione dei desktop può rivelarsi utile in varie circostanze. Una delle più comuni riguarda l'incompatibilità tra le applicazioni e i sistemi operativi desktop. Ad esempio, supponiamo che un utente che esegue Windows Vista necessiti di accedere a un'applicazione eseguibile solo in Windows XP con Service Pack 2. Il problema può essere risolto creando una macchina virtuale da eseguire nel sistema operativo meno recente, in cui verrà installata l'applicazione.
La virtualizzazione dei desktop è progettata appositamente per gli scenari che richiedono più sistemi operativi, ad esempio per offrire assistenza tecnica, supportare applicazioni legacy, svolgere corsi di formazione o semplicemente consolidare i computer fisici. I vantaggi offerti sono molteplici: