Un ambiente virtuale è uno spazio di elaborazione simulato realizzato in software che si comporta come un sistema reale. Può imitare un sistema operativo, l'architettura della CPU, l'archiviazione, la memoria e il comportamento della rete abbastanza da vicino da consentire a utenti o programmi di interagirvi come se fosse hardware fisico. In pratica, questa è la base di emulatori, macchine virtuali e molti strumenti di sandboxing.
Nella sicurezza informatica, gli ambienti virtuali sono importanti perché forniscono isolamento. I difensori li usano per ispezionare file sospetti, attivare in modo sicuro il malware, testare patch e riprodurre sistemi legacy senza rischiare le macchine di produzione. Anche gli attaccanti li incontrano quando il loro malware controlla la presenza di segnali di analisi o rifiuta di eseguirsi in una sandbox. Poiché un ambiente virtuale può imitare piattaforme più vecchie, è anche utile per studiare architetture obsolete e capire come si comporta il software quando l'hardware originale non è più disponibile.