虛擬化技術的缺點，虛擬化技術也有約束與限制，最明顯的是由于虛擬化層協調資源而導致客戶機系統性能下降。此外，由于虛擬化管理軟件抽象層而引起主機沒有被優化使用，使得主機利用率低或降低了用戶服務質量。

不明顯但是更加危險的是隱含的安全問題，這大多是由于模擬不同的執行環境所產生的。

性能問題是使用虛擬化技術所需關注的主要問題之一。由于虛擬化在客戶機和主機之間增加了抽象層，這將增加客戶任務的操作延遲。例如，在硬件虛擬化情況下，當模擬一個可以安裝完整系統的裸機時，性能降低歸咎于下列活動產生的開銷：

①維持虛擬處理器的狀態。

②支持特權指令(自陷和模擬特權指令)。

③支持虛擬機分頁。

④控制臺功能。

此外，當硬件虛擬化是通過在主機操作系統上安裝或執行的程序實現時，性能降低的主要原因是虛擬機管理器同其他應用程序一起被執行和調度，從而共享主機的資源。由于技術進步以及計算能力的提升，這些問題變得不再突出。

例如，用于硬件虛擬化的特定技術，如半虛擬化技術，可以提高客戶機程序的性能，無須修改便可將客戶機上的大部分執行任務遷移到主機上。編程級的虛擬機，如JVM或.NET，當性能要求比較高時，可以選擇編譯本地代碼。

2.低效和用戶體驗下降

虛擬化有時會導致主機的低效使用。特別是當某些主機的特定功能不能由抽象層展現，進而變得不可訪問時。在硬件虛擬化環境中，設備驅動程序可能會出現這種情況，虛擬機有時僅僅提供只映射主機部分特性的默認圖形卡。

在編程級虛擬機環境中，一些底層的操作系統特性變得不可訪問，除非使用特定的庫。例如，在Java第一版本中，圖形化編程的支持是非常有限的，應用程序的界面和使用感覺非常差。用于設計用戶界面的Swing新框架解決了這個問題，在軟件開發工具包中集成了OpenGL庫，加強了圖形化功能。

3.安全漏洞和威脅

虛擬化滋生了新的難以預料的惡意網絡釣魚，它能夠以完全透明的方式模擬主機環境，使得惡意程序可以從客戶機提取敏感信息。

在硬件虛擬化環境中，惡意程序可以在操作系統之前預安裝，并作為一個微虛擬機管理器。這樣該操作系統就可以被控制和操縱，并從中提取敏感信息給第三方。這類惡意軟件包括BluePill和SubVirt。BluePill針對AMD處理器系列，將安裝的操作系統的執行移到虛擬機中完成。微軟與美國密歇根大學合作研發的SubVirt早期版本是原型系統。

SubVirt影響客戶機操作系統，而當虛擬機重新啟動時，它將獲得主機的控制權。這類惡意軟件的傳播是因為原來的硬件和CPU產品并未考慮虛擬化。現有的指令集不能通過簡單的改變或更新以適應虛擬化的需求。英特爾和AMD也相繼推出了針對虛擬化的硬件支持Intel VT和AMD Pacifica。

編程級的虛擬機也存在同樣的問題：運行環境的改變可以獲得敏感信息或監視客戶應用程序所使用的內存位置。這樣，運行時環境的原始狀態將被修改和替換，如果虛擬機管理程序內存在惡意軟件或主機操作系統的安全漏洞被利用，將會經常發生安全問題。