Virtuaalitodellisuus on tekniikka, jonka avulla käyttäjä voi olla vuorovaikutuksessa vain tietokoneessa olevan ympäristön kanssa. Yleensä sana on varattu mukaansatempaaville tekniikoille, kuten HMD-laitteille (päähän asennettavat näytöt) tai pienille huoneille, joiden seinät on peitetty näytöillä, eikä yksinkertaisempiin tietokonepeleihin, kuten World of Warcraft. Termi keksittiin 1980 -luvun alussa, kun tietotekniikka parani siihen pisteeseen, että se pystyi luomaan virtuaalisia maailmoja, joissa on ainakin pinnallinen todellisuudentaju.
Virtuaalitodellisuuden käsitettä ovat suositut kymmenet kirjat, elokuvat ja TV -ohjelmat, erityisesti vuoden 1999 elokuva The Matrix. Matrixissa on niin vakuuttava virtuaalitodellisuus, että sen asukkaat eivät tiedä, että se ei ole oikea maailma. Yhdessä elokuvan kuuluisimmista kohtauksista päähenkilö on “irrotettu” Matrixista ja huomaa olevansa vain yksi miljardeista ihmisistä, jotka elävät tekoälyn luomissa erityisissä paloissa. Elokuvassa sen sijaan, että virtuaalitodellisuuskokemus toimisi kömpelöillä suojalaseilla tai käsineillä, aistinvaraiset signaalit lähetetään suoraan käyttäjälle ”aivotulpan” kautta, joka kytketään käyttäjän niskakyhmyyn. Vaikka Matrix on vain elokuva, lukuisat aivotutkijat ovat yrittäneet luoda aivotulpan kaltaisia laitteita, ja on vain ajan kysymys, milloin tekniikka tulee elinkelpoiseksi.
Virtuaalitodellisuuden mahdolliset hyödyt ovat lukuisia. Futuristisessa virtuaalimaailmassa köyhä voisi elää kuin kuningas nauttien virtuaalisista rikkauksista ja jopa virtuaalisesta seksistä. Lisää arkipäivää, virtuaalitodellisuuden kautta tapahtuva vuorovaikutus voisi antaa liikemiehille tai ystäville mahdollisuuden tavata kasvokkain, vaikka tuhansien kilometrien etäisyydellä toisistaan. Virtuaalitodellisuutta on ehdotettu visualisointityökaluksi. Esimerkiksi kemistit voivat mennä virtuaaliseen huoneeseen, joka on täynnä monimutkaisia molekyylejä, ja suorittaa ”kemiallisia testejä” käsittelemällä näitä esineitä käsillään aivan kuten joku saattaisi noutaa Legos® -sarjan ja leikkiä niiden kanssa.