CPU 가상화는 성능에 중점을 두며 가능할 때마다 프로세서에서 바로 실행됩니다. 가능한 모든 경우에 기본적인 물리적 리소스가 사용되며 가상화 계층은 가상 시스템이 물리적 시스템에서 직접 실행되는 것처럼 작동할 수 있도록 필요한 경우에만 명령을 실행합니다.

CPU 가상화는 에뮬레이션과 다릅니다. ESXi에서는 가상 CPU를 실행하는 데 에뮬레이션을 사용하지 않습니다. 에뮬레이션을 사용할 경우, 에뮬레이터가 모든 작업을 소프트웨어에서 실행합니다. 소프트웨어 에뮬레이터를 사용하면 프로그램이 원래 작성된 위치가 아닌 다른 컴퓨터 시스템에서 실행될 수 있습니다. 에뮬레이터는 동일한 데이터나 입력을 허용하고 동일한 결과를 얻는 방법으로 원래 컴퓨터의 동작을 에뮬레이트하거나 재현하여 프로그램을 다른 컴퓨터 시스템에서 실행합니다. 에뮬레이션은 이동성을 제공하며 플랫폼 하나에 맞게 설계된 소프트웨어를 여러 플랫폼에서 실행합니다.

CPU 리소스가 오버 커밋되면 ESXi 호스트는 물리적 프로세서를 모든 가상 시스템에 시간 분할하여 각 가상 시스템은 지정한 수의 가상 프로세서를 가진 것처럼 실행됩니다. ESXi 호스트는 가상 시스템을 여러 개 실행할 경우 물리적 리소스의 일부를 각 가상 시스템에 할당합니다. 기본 리소스 할당 설정을 사용하면 호스트 하나에 연결된 모든 가상 시스템에는 가상 CPU와 동일한 양의 CPU가 할당됩니다. 즉, 단일 프로세서 가상 시스템에는 듀얼 프로세서 가상 시스템의 절반만큼만 리소스가 할당됩니다.