در علم کامپیوتر ماشین مجازی (VM) است که بر روی یک کامپیوتر پیاده‌سازی می‌شود. این پیاده‌سازی به‌گونه‌ای است که تصور می‌شود یک کامپیوتر واقعی در حال اجرای برنامه‌های ماست.
یک ماشین مجازی، در ابتدا توسط Popek and Goldberg به صورت یک نسخه کپی شده از روی یک ماشین واقعی، به صورت کارا و ایزوله شده تعریف شد. استفاده‌های کنونی، ماشین‌های مجازی‌ای را شامل می‌شود که هیچ ارتباط با سخت‌افزار واقعی ندارند.
ماشین‌های مجازی، بر اساس استفاده و درجه ارتباط به ماشین واقعی، به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند. یک ماشین مجازی سیستمی یک زیرساخت محاسباتی کامل را فراهم می‌کند که از اجرای یک سیستم‌عامل کامل پشتیبانی می‌کند. در مقابل، یک ماشین مجازی فرایند، برای اجرای یک برنامه واحد طراحی شده، که این به این معناست که صرفاً از یک فرایند خاص پشتیبانی می‌کند. یک ویژگی مهم یک ماشین مجازی، این است که نرم‌افزاری که درون آن در حال اجراست، با منابع و سطوح انتزاعی که توسط ماشین مجازی اعمال می‌شود، محدود شده‌است – یعنی نمی‌تواند از دنیای مجازی خود خارج شود.