虛擬地球儀是一個三維（3D）軟件模型。虛擬地球儀通過更改視角和位置為用戶提供了在虛擬環境中自由移動的能力。與常規地球儀相比，虛擬地球儀還具有表示地球表面許多不同視圖的附加功能。這些視圖可能具有地理特征，人造特征（例如道路和建筑物）或人口數量（例如人口）的抽象表示。

1997年11月20日，Microsoft 以Encarta Virtual Globe 98的形式發布了脫機虛擬地球儀，隨后在1999年發布了Cosmi的3D World Atlas。xxx個被廣泛宣傳的在線虛擬地球儀是NASA World Wind（于2004年中發布）和Google地球（2005年中）。

虛擬地球儀可用于學習或導航（通過連接到GPS設備），其設計會根據其用途而有很大不同。那些希望對地球進行視覺精確描繪的人經常使用衛星圖像服務器，并且不僅能夠旋轉，而且能夠縮放，有時還可以傾斜地平線。通常，此類虛擬地球儀旨在盡可能詳細地真實反映世界。在這種情況下，界面通常可以選擇提供簡化的圖形疊加層以突出顯示人造特征，因為這些特征從攝影鳥瞰圖中不一定很明顯。此類詳細信息引發的另一個問題是安全問題，一些政府已經對是否容易獲得敏感位置（如機場和軍事基地）的詳細視圖表示擔憂。

存在另一種類型的虛擬地球儀，其目的不是精確表示行星，而是簡化的圖形描繪。大多數早期的計算機地圖集都是這種類型的地圖集，盡管顯示的細節較少，但這些簡化的界面仍然廣泛使用，因為它們減少了圖形內容并縮短了用戶理解顯示的速度，因此使用起來更快。

隨著越來越多的免費高分辨率衛星圖像和航空攝影技術變得可用，許多最新的在線虛擬地球儀都可以用來獲取和顯示這些圖像。它們包括：

• ArcGIS Explorer是ArcGIS Server的輕量級客戶端，支持WMS和許多其他GIS文件格式。
• Bing Maps 3D界面在Internet Explorer和Firefox中運行。
• Bhuvan是印度特定的虛擬地球儀。
• CitySurf Globe，由于特殊的數據存儲結構，在3D客戶端xxx器上進行動態空間數據編輯，存儲在Oracle SDO或PostGIS中的數據，針對不同用戶組的靈活授權模型（LDAP和Active Directory支持）而導致的快速適應和傳輸受保護數據的卓越質量和快速的2D地圖渲染。
• Earth3D，一個以實時3D視圖可視化地球的程序。它使用來自NASA、USGS、CIA和Osnabrück市的數據。Earth3D是免費軟件（GPL）。
• EarthBrowser，一個基于Adobe Flash / AIR的虛擬地球儀，具有實時天氣預報、地震、火山和網絡攝像頭。
• Google Earth，衛星和航拍照片數據集（包括商業DigitalGlobe圖像）以及國際道路數據集，是xxx個流行的虛擬地球儀以及NASA World Wind。
• MapJack是基于Flash的地圖，涵蓋了加拿大、法國、拉脫維亞、澳門、馬來西亞、波多黎各、新加坡、瑞典、泰國和美國。
• Marble是KDE的一部分，其數據由OpenStreetMap以及NASA Blue Marble：Next Generation等提供。Marble是免費的開源軟件（LGPL）。
• NASA World Wind，USGS?地形圖以及一些衛星和航空圖像數據集，是xxx個流行的虛擬地球儀以及Google Earth。World Wind是開源軟件（NOSA）。
• NORC是面向中歐和東歐的街景Web服務。
• OpenWebGlobe，使用WebGL用JavaScript編寫的虛擬Globe SDK?。OpenWebGlobe是免費的開放源代碼軟件（MIT）。
• Worldwide Telescope具有“地球”模式，重點在于數據導入/導出，時序支持和強大的Tour創作環境。

除了提供衛星圖像外，諸如CIA World Factbook之類的在線公共領域事實數據庫也已合并到虛擬地球儀中。