Eine vollständige Virtualisierung, Full Virtualization, ist eine Implementierungsvariante der Servervirtualisierung. Die Virtualisierung wird erreicht durch Nachbildung einer kompletten Hardwareumgebung für die virtuelle Maschine ( VM). Der Virtual Machine Monitor ( VMM) läuft dabei als Applikation auf einem Betriebssystem und stellt zur Laufzeit virtuelle Umgebungen für Gast- Betriebssysteme bereit, vor denen die reale Hardware vollständig verborgen wird, die aber gleichzeitig eine originalgetreue - virtuelle - Hardwareumgebung bis hin zu einem simulierten BIOS vorfinden.
Somit können die normalen betriebssystemseitigen Gerätetreiber eingesetzt werden, wobei vom VMM zumeist nur eine kleine Anzahl verschiedener Geräte, z.B. Netzwerkkarten, bereitgestellt werden. Beispiele für Produkte, die auf diesem Prinzip basieren sind VMware Workstation + Server, Microsoft Virtual PC + Server.
Ihre Architektur ist recht geradlinig, da ein Gast-Betriebssystem eine gewohnte Umgebung vorfindet und keiner Modifikationen bedarf. Jedoch wirkt sie sich negativ auf die Ablaufgeschwindigkeit aus, da bedingt durch die für Virtualisierung ungünstige Architektur von x86-Prozessoren der VMM zeitaufwändige Kontextswitches ausführen muss, um jedem Gast eine reelle Umgebung vorzugaukeln und gleichzeitig unzulässige CPU- Befehle zu unterbinden.