하이퍼바이저(영어: hypervisor)는 호스트 컴퓨터에서 다수의 운영 체제(operating system)를 동시에 실행하기 위한 논리적 플랫폼(platform)을 말한다.
가상화 머신 모니터 또는 가상화 머신 매니저(영어: virtual machine monitor 또는 virtual machine manager, 줄여서 VMM)라고도 부른다.
운영 체제가 프로그램을 제어하듯이 하이퍼바이저가 해당 하드웨어에서 직접 실행되며 게스트 운영 체제는 하드웨어 위에서 2번째 수준으로 실행 된다.
이런 방식의 하이퍼바이저는 1960년대 IBM이 개발한 CP/CMS에서 시작되었으며 IBM의 z/VM으로 이어졌다.
최근에는 Xen, Citrix의 XenServer, VMware의 ESX Server, L4 마이크로커널, TRANGO, IBM의 POWER 하이퍼바이저(PR/SM), 마이크로소프트의 하이퍼-V, 패러럴서버, 썬의 로지컬 도메인 하이퍼바이저 등이 있다.
또 히타치의 Virtage 하이퍼바이저같이 플랫폼의 펌웨어에 하이퍼바이저를 넣기도 하며 KVM은 하이퍼바이저 안에 완전한 리눅스 커널을 넣었는데 이것도 타입 1이다.
하이퍼바이저는 일반 프로그램과 같이 호스트 운영 체제에서 실행되며 VM 내부에서 동작되는 게스트 운영 체제는 하드웨어에서 3번째 수준으로 실행된다.
VM의 대표적인 종류는 VMware Server, VMware Workstation, VMware Fusion, QEMU, 마이크로소프트의 버추얼 PC와 버추얼 서버, Oracle(SUN)의 버추얼박스, SWsoft의 Parallels Workstation과 Parallels Desktop이 있다.