Virtuelt minne er en minnebehandlingsteknikk som lar operativsystemet gjøre mer effektiv bruk av fysisk minne. Det fungerer ved å lage et virtuelt adresseområde for hver prosess, som er en rekke adresser som prosessen kan bruke for å få tilgang til minne. Det fysiske minnet deles deretter inn i sider, som er små minneblokker som kan byttes inn og ut av det fysiske minnet etter behov.

Når en prosess får tilgang til en virtuell adresse, sjekker operativsystemet for å se om den tilsvarende siden er i fysisk minne. Hvis det er det, gis tilgangen. Hvis det ikke er det, bytter operativsystemet ut en side som ikke brukes for øyeblikket og bytter inn den nødvendige siden. Denne prosessen kalles personsøking.

Virtuelt minne optimerer ytelsen på flere måter. For det første lar det operativsystemet kjøre flere prosesser samtidig, selv om det ikke er nok fysisk minne til å holde alle prosessene i minnet samtidig. Dette er fordi operativsystemet kan bytte ut sider som ikke er i bruk for øyeblikket, noe som gir plass til sider fra andre prosesser.

For det andre hjelper virtuelt minne til å forhindre fragmentering av fysisk minne. Fragmentering oppstår når fysisk minne deles i små, ubrukelige biter. Dette kan gjøre det vanskelig for operativsystemet å allokere sammenhengende minneblokker til prosesser, noe som kan føre til redusert ytelse. Virtuelt minne forhindrer fragmentering ved å tillate prosesser å bruke ikke-sammenhengende blokker med fysisk minne.

For det tredje hjelper virtuelt minne til å beskytte minnet til én prosess fra å bli aksessert av en annen prosess. Dette er fordi hver prosess har sitt eget virtuelle adresserom, og operativsystemet tillater ikke prosesser å få tilgang til minne utenfor sitt eget adresserom.

Totalt sett er virtuelt minne en kraftig minnebehandlingsteknikk som bidrar til å forbedre ytelsen, påliteligheten og sikkerheten til operativsystemer.