Virtuaalinen osoite on samanlainen kuin talon tai yrityksen osoite, paitsi että se osoittaa virtuaalimuistin fyysiseen sijaintiin. Yksi syy virtuaalisen osoitteen tarpeeseen on se, että virtuaalimuisti toimii kuin fyysinen muisti, mutta se ei ole, ja tietokoneen on tiedettävä, mistä muistia voidaan käyttää. Toinen syy on, että osoiteluettelo näyttää, miten muistia käytetään, mikä helpottaa muistiosion hallintaa. Tätä voidaan käyttää myös verkko -osoitteiden tallentamiseen virtuaaliverkossa, koska tietokoneiden sitomiseen ei ole muita yhteyksiä.
Monissa tietokoneissa on virtuaalimuisti, joka lisää tietokoneen muistin kokonaismäärää, ja se tulee fyysisestä laitteistosta, kuten keskusyksiköstä (CPU), vaikka se ei ole fyysisestä muistisirusta. Pääsyn helpottamiseksi virtuaalinen osoiteluettelo tallentaa virtuaalimuistin alkuperän. Seuraamalla tätä luetteloa tietokone löytää helposti muistin fyysisen sijainnin, mikä helpottaa tietojenkäsittelyä.
Vaikka virtuaalimuisti toimii kuin fyysinen muisti, muistia simuloivaan fyysiseen alueeseen on päästävä käyttämään virtuaalimuistia. Tämä tekee virtuaalisen osoiteluettelon tarpeelliseksi, jos tietokone haluaa tietää, mistä muisti löytyy. Jos tietokone ei löydä fyysistä osoitetta, virtuaalimuisti on hyödytön, koska siihen ei voi tallentaa mitään.
Muistilla on eri käyttöoikeustasot, ja virtuaalinen osoiteluettelo kertoo, miten muistia käytetään parhaillaan. Suurin osa tietokoneen muistista on julkista, mikä tarkoittaa, että muistitilaan voidaan tallentaa mitä tahansa, jolloin tietokone voi helposti käsitellä ja tallentaa niitä. Jos muisti on yksityinen tai sitä käytetään osiolle, osoiteluettelo varmistaa, että tietokone ei käytä tätä muistia lukuun ottamatta tarpeita, jotka suoraan heijastavat osion tarkoitusta. Jos esimerkiksi osio on tehty työtiedostoille, vain työtiedostot voidaan tallentaa osioon.
Virtuaalista osoiteluetteloa käytetään normaalisti virtuaalimuistiin, mutta sitä voidaan käyttää myös virtuaaliverkossa. Tämäntyyppinen verkko ei perinteisesti liity johtoihin tai tavallisten langattomien yhteyksien kautta, vaan virtuaalisten linkkien kautta, jotka sitovat tietokoneet yhteen. Tässä tapauksessa osoiteluettelo edustaa kunkin verkon tietokoneen fyysistä sijaintia, joten tietokoneet voivat pysyä yhteydessä.