Xen permet d’exécuter plusieurs systèmes d’exploitation (et leurs applications) de manière isolée sur une même machine physique sur plate-forme x86, x86-64, IA-64 et PowerPC, ARM Cortex-A7 et Cortex-A152 (bientôt sur SPARC). Les systèmes d’exploitation invités partagent ainsi les ressources de la machine hôte.
Xen est un « paravirtualiseur » ou un « hyperviseur » de machines virtuelles. Les systèmes d’exploitation invités ont « conscience » du Xen sous-jacent, ils ont besoin d’être « portés » (adaptés) pour fonctionner sur Xen. Linux, NetBSD, FreeBSD, Plan 9 et GNU Hurd peuvent d’ores et déjà fonctionner sur Xen.
Xen 3 peut également exécuter des systèmes non modifiés comme Windows sur des processeurs supportant les technologies VT d’Intel ou AMD-V (nom de projet: Pacifica) de AMD3.
Les architectures x86, x64, IA-64, PowerPC et ARM et SPARC sont supportées. Le multiprocesseur (SMP) et partiellement l’Hyper-Threading sont supportés.