* Vergrote adresruimte: Met virtueel geheugen hebben programma's toegang tot een veel grotere adresruimte dan de hoeveelheid fysiek RAM die beschikbaar is. Een programma kan worden geschreven alsof het toegang heeft tot gigabytes of zelfs terabytes aan geheugen, zelfs op een systeem met slechts een paar gigabytes RAM. Dit wordt bereikt door delen van de adresruimte van het programma toe te wijzen aan het fysieke RAM-geheugen en door minder vaak gebruikte onderdelen uit te wisselen naar secundaire opslag (zoals een harde schijf of SSD).

* Geheugenbeveiliging: Virtueel geheugen biedt een niveau van isolatie tussen verschillende processen. Elk proces heeft zijn eigen virtuele adresruimte, waardoor wordt voorkomen dat het ene proces per ongeluk of kwaadwillig toegang krijgt tot het geheugen van een ander proces. Dit verbetert de stabiliteit en veiligheid van het systeem.

* Efficiënt geheugengebruik: Met virtueel geheugen kunnen meerdere processen hetzelfde fysieke geheugen efficiënter delen. Delen van het geheugen die niet actief door het ene proces worden gebruikt, kunnen door een ander proces worden gebruikt, waardoor het RAM-gebruik wordt gemaximaliseerd. Dit wordt bereikt door technieken als paging en swapping.

* Vereenvoudigd programmeren: Programmeurs hoeven zich bij het ontwikkelen van applicaties geen zorgen te maken over de beperkingen van het fysieke geheugen. Ze kunnen programma's schrijven ervan uitgaande dat ze over al het geheugen beschikken dat ze nodig hebben, waardoor de ontwikkeling wordt vereenvoudigd en grotere, complexere programma's mogelijk zijn.

* Verbeterde prestaties (in sommige gevallen): Hoewel het wisselen naar secundaire opslag langzamer kan zijn dan rechtstreekse toegang tot RAM, kunnen slimme algoritmen anticiperen welke delen van een programma vervolgens nodig zullen zijn, waardoor de frequentie van deze langzamere toegangen wordt geminimaliseerd. Bovendien kan virtueel geheugen de prestaties verbeteren in scenario's waarin meerdere processen strijden om beperkt RAM-geheugen, door een efficiëntere allocatie en deallocatie van geheugenbronnen mogelijk te maken.

Samenvattend is virtueel geheugen een cruciale techniek waarmee moderne besturingssystemen meerdere programma's tegelijkertijd kunnen uitvoeren, grote programma's efficiënt kunnen verwerken en een veilige en stabiele computeromgeving kunnen bieden. Zonder dit zouden onze computers veel minder krachtig en veelzijdig zijn.