Anwendungsvirtualisierung (engl. application virtualization) ist eine Softwaretechnologie, die die Anwendung vom ausführenden Betriebssystem isoliert und eine Zwischenschicht zwischen Anwendung und Betriebssystem als Laufzeitumgebung zur Verfügung stellt. Eine vollständig virtualisierte Anwendung wird nicht mehr im herkömmlichen Sinne auf einem Betriebssystem installiert, obwohl sie immer noch auf dessen Basis ausgeführt wird. Die Anwendung verhält sich so, als wenn sie herkömmlich direkt auf dem Betriebssystem installiert wäre, wird aber tatsächlich in einer je nach Ausprägung teilweise oder vollständig isolierten und nur für sie erstellten, virtuellen (manchmal auch als Sandbox bezeichneten) Umgebung ausgeführt.