利用虚拟现实技术可以模拟显现那些在现实中存在的，但在课堂教学环境下用别的方法很难做到或者要花费很大的代价才能显现的各种事物，供学生学习和探索。例如，美国一个“虚拟物理实验室”系统的设计就使得学生可以通过亲身实践--做、看、听来学习的方式成为可能。使用该系统，学生可以很容易地演示和控制力的大小，观察物体的形变与非形变碰撞等物理现象。为了显示物体的运动轨迹，可以对不同大小和质量的运动物体进行轨迹追踪，可以停止时间的推移，以便仔细观察随时间变化的现象。学生还可以通过使用数据手套与系统进行各种交互，做包括万有引力定律的各种实验，可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象，从而较深刻地理解物理概念和定律。
2）特殊教育
在虚拟现实技术的帮助下，残疾人能够通过自己的形体动作与他人进行交流，甚至可以用脚的动作与他人进行交谈。例如，在高性能计算机和传感器的支持下，残疾人戴上数据手套后，就能将自己的手势翻译成讲话的声音；佩戴上目光跟踪装置后，就能将眼睛的动作翻译成手势、命令或讲话的声音。通过专门教弱智儿童掌握手势语言的三维虚拟图像的理解和训练系统，可以帮助这些孩子进行练习和训练，使他们能很快地熟悉符号、文字和手势语言的意义。另外，应用虚拟现实技术还能为重度残疾人设计一系列辅助装置，使他们只要轻轻动一下眉毛、眨一眨眼睛、微笑一下、动一动嘴唇等，就能够完成诸如翻动书页、拉上窗帘、操作电脑、把所需的信息显示在屏幕上等日常行为。可以说，虚拟现实技术将为残疾人的生活提供很大的帮助和改善他们的生活质量。
3）多种专业训练
借助于虚拟现实技术的各项成果，人们将能对危险的、缺少或难以提供真实演练的操作反复地进行十分逼真的练习。目前最为普遍的应用就是训练飞机驾驶员的训练模拟器，它是由高性能计算机、三维图形产生器、立体声音响器、各种传感器，以及产生运动感的运动系统组成的。当受训者坐进驾驶舱模拟器时，将看到与真实飞机一模一样的仪表盘、操纵杆；向外看，是机场的景色；向上看，则是蓝天白云。当受训者在这个模拟器内操纵飞机时，作为系统中枢的计算机系统将负责管理计算飞行的运动、控制仪表、指示灯和驾驶杆等信号，这些信息经过分析和处理后，将被传输给各个子系统（视觉系统、听觉系统、运动系统等），用来实时生成相应的虚拟效果。其中，视觉系统向飞行员提供外界的视觉信息，该系统由产生视觉图像的“图像产生部”和将产生的信号提供给飞行员的“视觉显示部”组成。
4．科学计算可视化
在科学研究中，人们总会面对大量的随机数据，为了从中得到有价值的规律和结论，需要对这些数据进行认真分析，而科学可视化的功能就是将大量字母、数字数据转换成比原始数据更容易理解的各种图像，并允许参与者借助各种虚拟现实输入设备检查这些“可见的”数据。它通常被用于建立分子结构、地震、地球环境的各组成部分的数学模型。其中，分子模型可用来测试不同的分子是如何相互作用的，地震模型可用来研究板块地质构造和地震，环境模型则可以描绘臭氧层消失所带来的影响和在一段时间内全球气候变暖的景况等。它们的每一种模型都会产生大量的统计数据，而科学可视化往往是揭示这类数据的唯一方法。科学计算可视化技术是将数据转换为图形或图像显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术，通过可视化技术，我们可以更为直观地看到参数变化对整体的影响，为优化和决策提供依据。虚拟现实则将可视化的“可视”境界提高到一个新的层次，使研究人员更为自然、直观地观察和分析数据。
5．医学上的应用
虚拟现实技术应用于医学，称之为虚拟医学（VirtualMedicine）或仿真医学，主要的应用领域有医学教学、手术模拟、康复医疗、远程医疗和虚拟人等。
虚拟手术用于模拟手术过程中可能遇到的各种现象，所包括的内容包括医学数据的交互与可视化，以及组织器官变形的模拟和各种感官反馈的模拟。
虚拟人是将人体形态学、物理学和生物学等信息，通过大型计算机进行处理，从而实现可代替真人进行实验研究的数字化虚拟人体，可代替真人进行实验研究。
图105“虚拟中国人I号”的部分切片
采集数据时，将虚拟人体切成非常薄的切片，然后对每个切片的切面进行拍照、分析，然后用所有切片的信息合成为三维的立体人类生理结构。虚拟人包括“虚拟可视人”、“虚拟物理人”和“虚拟生物人”，我国启动的“863”项目“数字化虚拟人若干关键技术的研究”，由中国科学院计算所、第一军医大学、首都医科大学和华中科技大学等协作攻关，继美国、韩国之后，成功“孕育”了“虚拟中国人I号”。图105所示为“虚拟中国人I号”的部分切片。
6．军事及航空航天的应用
传统的军事实战演练，特别是大规模的军事演习，不但耗费大量资金和军用物资，安全性差，而且还很难在实战演习条件下改变状态来反复进行各种战场形势下的战术和决策研究。现在，应用虚拟现实技术建立虚拟战场环境下的作战仿真系统，将使军事演习在人员训练、武器系统研制、概念研究等方面显示出明显的优势和效益。
在载人航天研究中，美国NASA、欧空局的研究重点为对空间站操纵的实时仿真，如约翰逊航天中心建立了虚拟现实实验室，他们大量运用了面向座舱飞行模拟技术，比较有名的是“哈勃望远镜修复和维护”。在训练中，航天员坐在一个能模拟“载人操纵飞行器”功能，并带有传感器的椅子上。椅子上有用于在虚拟空间中作直线运动的位移控制器和用于绕航天员质心调节其姿态的姿态控制器。航天员头戴立体头盔显示器，用于显示望远镜、航天飞机以及太空的模型；并用数据手套作为与系统进行交互的手段。这样，训练时，他就可以在望远镜周围进行操作，并且可以通过虚拟手接触黄色的操作杆来抓住需要更换的“模拟更换仪MRI”。抓住MRI之后，再用坐椅上的控制器在空间进行操作。坐椅上另有三个按钮，分别用于望远镜外盖的开／闭、望远镜天线的开／闭以及望远镜太阳能面板朝向的调节。经过该虚拟系统的训练，航天员在1993年12月成功地完成了将哈勃太空望远镜上损坏的MRI与从航天飞机上取出的备件进行更换这一复杂而又费时的任务。
2000年10月19日，美国国防部和中央情报局进行的军事演习已开始从实弹转为虚拟作战，即利用计算机模拟敌人攻击的方式取代以往的炸弹和弹道导弹攻击。在这套仿真作战系统的虚拟战场环境中，包括在地面行进的坦克和装甲车，在空中飞行的直升机、歼击机、导弹等多种武器平台，同时在网上还连着地面威胁环境、空中威胁环境、背景干扰环境等结点。参与者可以看到在地面上行进的坦克和装甲车，在空中飞行的直升机、歼击机和导弹，在水面和水下游弋的舰艇；可以听到飞机或坦克的隆隆声由远而近，并从声音辨别目标的来向和速度；另外，如同在实战演练中一样，参与者可以在虚拟战场环境中自由地进行交互操作，可以驾驶坦克、飞机等武器平台仿真器，也可以瞄准、射击上述目标，甚至看到目标被击中后燃烧的浓烟。
7．制造工业中的应用