Le CPU virtuel, également appelé processeur virtuel ou unité centrale de traitement physique (CPU), est attribué à une machine virtuelle (VM) et est connu sous le nom de CPU virtuel.
Les machines virtuelles obtiennent un CPU par machine virtuelle par défaut. Un planificateur de CPU attribuera des contextes d'exécution à la machine virtuelle si l'hôte physique est équipé de plusieurs cœurs. Le vCPU devient alors un tableau de créneaux horaires pour les processeurs logiques. Le temps de traitement étant facturable, il est important pour un administrateur de comprendre comment son fournisseur de cloud computing documente l'utilisation des vCPU dans une facture. Les administrateurs doivent également savoir que l'augmentation du nombre de vCPU n'entraîne pas automatiquement une augmentation des performances. En effet, à mesure que le nombre de vCPU augmente, il devient plus difficile pour le planificateur de coordonner les créneaux horaires sur les CPU physiques, et le temps d'attente peut dégrader les performances. Les vCPU font partie du modèle informatique multifilière SMP (symmetric multiprocessing) de VMware. Le SMP permet de répartir les threads sur plusieurs cœurs ou processeurs physiques afin d'augmenter les performances des tâches parallèles virtualisées. Les vCPU permettent d'exécuter le multitâche de manière séquentielle dans un environnement multicœur.