주기억장치를 실제보다 더 크게 존재하는 것처럼 보이게 하는 장치. 이 장치는 사용자가 기억용량이 무한하다는 가상하에서 프로그래밍할 수 있게 하는데, 이 장치를 이용하면 실제로 존재하는 주기억장치의 용량보다 큰 프로그램을 실행시킬 수 있다. 가상기억장치는 자료나 프로그램들을 여러 개의 페이지 단위로 나누어 보조기억장치에 저장하고, 필요할 때마다 주기억장치로 프로그램을 읽어들여 처리하는 것이다. 페이지 단위로 세분된 자료와 프로그램들은 컴퓨터의 운영시스템에 의해 주기억장치와 보조기억장치간에 서로 전송이 가능하기 때문에 컴퓨터 시스템은 사실상 존재하는 것보다 더 큰 기억용량을 가지고 있는 것처럼 보이게 할 수 있다. 그러므로 컴퓨터 시스템을 마치 무한정의 주기억장치를 가지고 있는 것처럼 사용할 수 있다. 그 예로서, 5백12KB의 실제 기억용량(주기억용량)을 가지고 있는 컴퓨터는 디스크상의 보조기억장치와 가상기억장치 운영시스템을 사용하여 16MB의 기억용량을 가진 것처럼 동작할 수 있다.