硬件虚拟化（hardware virtualization）可以创建出多个系统虚拟机实例（system virtual machine instance），这些虚拟机可以运行整个操作系统（包括它们的内核）。硬件虚拟化分为以下几种：
a）Full virtualization - binary translation：提供一个由虚拟化硬件部件组成完整的虚拟化系统，可以在上面安装一个不需修改的，完整的操作系统。这项技术结合了直接的处理器执行和必要时指令的二进制转化（binary translation）。
b）Full virtualization - hardware-assisted：提供一个由虚拟化硬件部件组成完整的虚拟化系统，可以在上面安装一个不需修改的，完整的操作系统。这项技术利用了处理器的支持，使得执行虚拟机更加有效率（比如AMD-V和Intel-VT扩展）。
c）Paravirtualization：提供一个支持接口（interface）的虚拟系统，虚拟机操作系统（guest OS）利用这个接口就可以有效地利用宿主机（host）资源（通过hypercalls），而不需要所有组件的完全虚拟化。
还有一种hybrid virtualization，利用hardware-assisted virtualization加上一些高效的paravirtualization调用，可以提供更好的性能（performance）。
Hypervisor（或被称为Virtual Machine Monitor (VMM)）是用来创建虚拟机的，它可以由软件（software），硬件（hardware）或固件（firmware）实现。有2种类型的hypervisor，请参考下图：
类型1）这种hypervisor直接运行在处理器上 （例如：hyper-V，KVM） ，也被称之为native hypervisor或bare-metal hypervisor。Hypervisor的管理工作是通过一个享有特权模式的guest OS来进行（在上图中，为Guest OS #0）,这个guest OS可以创建和启动其它的guest OS。
类型2）这种hypervisor运行在宿主机操作系统上 （例如：VirtualBox） 。由宿主机操作系统负责管理hypervisor和启动新的guest OS。