虛擬桌面是典型的雲端運算應用，它能夠在「雲」中為使用者提供遠端的電腦桌面服務。VDI中文全名為虛擬桌面基礎架構（Virtual Desktop Infrastructure），是指提供與管理虛擬桌面的相關技術。虛擬桌面基礎架構會在中央伺服器上代管桌面平台環境，並依照請求將其部署至用戶端。這些虛擬化桌面環境是由虛擬化管理程序所控制的虛擬機建立而成。完成部署的虛擬桌面執行個體，會在中央伺服器上執行自身的所有運算活動。

虛擬桌面最終目標是提供接近甚至超出使用傳統電腦桌面所能獲得的用戶體驗。

虛擬桌面架構採用「集中運算，分散顯示」的原則，透過虛擬化技術，將所有客戶端的運算合為一體，在企業數據中心內進行集中處理，而桌面用戶採用專用小型終端機的方式，僅負責輸入、輸出與界面顯示，不參與任何計算和應用。VDI創建了一個能夠輕鬆操作的多重工作空間，這些工作空間可將顯示器擴展到一個虛擬空間中。

除此之外，虛擬桌面基礎架構可為每個使用者提供獨一的桌面環境，而且該桌面環境可進行儲存，以供後續使用。非持續性虛擬桌面基礎架構則能提供標準化的桌面環境，還可在使用者登出後回復至初始狀態。

虛擬桌面的應用具有很多優勢。例如它能夠提供隨時隨地訪問的能力、支援多樣化的接入設備選擇、降低軟硬體的管理和維護成本，並強化用戶的數據安全等，這使得虛擬桌面具有更寬廣的應用前景。

虛擬桌面未來的發展將主要從改善用戶體驗入手，其最終目標是提供接近甚至超出使用傳統本地端電腦桌面所能獲得的用戶體驗。對此，除了虛擬桌面解決方案廠商需要對虛擬桌面關鍵技術進行優化和改良外，運營商也能夠發揮更大的作用。

而虛擬桌面主要的應用，將針對運營商的數據中心擁有海量的雲基礎設施，以便能夠高效率地提供虛擬桌面部署所需的軟硬體資源，來滿足虛擬桌面用戶的動態需求；此外還有運營商鋪設分佈廣泛的有線和無線寬頻網路，能夠提供充足的頻寬和優良的網路品質，才有助於改善用戶體驗；而運營商能夠主導終端設備的研發，使之針對虛擬桌面進行專門的最佳化，實現用戶隨時隨地無縫接入虛擬桌面服務；最後是運營商擁有強大的產品設計和市場營銷能力，以及豐富的運營管理經驗，能夠為用戶提供精細化、多樣化的虛擬桌面業務，並提供良好的服務品質與合理的計費方式。也因此，虛擬桌面的實施與推廣，必定將成為運營商開展雲端運算的重要契機。