Virtuální paměť je způsob správy paměti, který je současným trendem technologie používané v počítačích. Na hardwaru (fyzické části počítače, jako je procesor nebo grafická karta) běží software. Tento software potřebuje paměť počítače, aby mohl běžet a dělat to, co potřebuje. Většina dnes používaných počítačů dokáže dělat více věcí najednou, běží na nich více než jedna aplikace. Tomu se říká multiprocesing.
V tomto případě všechny programy nebo aplikace, které jsou v daném okamžiku spuštěny v počítači, sdílejí jeho prostředky. Počítač nemá více procesorů nebo operační paměti (RAM) jen proto, že na něm běží více programů.
Virtuální paměť spočívá v tom, že aplikace vidí blok paměti o dané velikosti. Aplikace může tuto paměť využívat podle svého uvážení. Tento blok paměti je virtuální v tom smyslu, že pochází z různých částí. Část z něj může být v hlavní paměti počítače, ale část může být také na disku. Procesor má speciální část nazvanou Arithmetic Logic Unit, která provádí některé překlady mezi pamětí aplikace a systémovými prostředky. Část této práce vykonávají také moderní operační systémy.
Pokud se program pokusí přistoupit k bloku paměti, který není v systémové paměti, je program zastaven a blok je načten do systémové paměti. To, co bylo v této části systémové paměti, se zapíše na disk. Tomuto postupu se obvykle říká stránkování.
Některé počítačové systémy, například vestavěné systémy, virtuální paměť nepoužívají, protože potřebují velmi rychlou odezvu nebo odezvu, která zůstává stále stejná. Jedním z problémů je, že u virtuální paměti je obtížné předvídat dobu odezvy. Aplikace, která využívá část paměti, kterou je třeba načíst z disku, bude mít jinou dobu odezvy než aplikace, která ji nevyužívá. Proto se koncept virtuální paměti ve vestavěných systémech nepoužívá.
