在概念上，可以将主存存储器看作一个由若干个字节构成的存储空间，每个字节（一个存储单元）有一个地址编号，主存单元的该地址称为物理地址（physical address）。当需要访问主存中的数据时，由CPU给出要访问数据所在的存储单元地址，然后由主存读写控制部件定位对应存储单元，对其进行读（或写）操作来完成访问操作。
现代系统提供了一种对主存的抽象，称为虚拟存储（virtual memory），使用虚拟地址（virtual address，由CPU生成）的概念来访问主存，使用专门MMU （Memory Management Unit）将虚拟地址转换为物理地址后访问主存，设主存容量为4GB，则其简化后的访问操作和内存模型
虚拟存储器实际上是一种逻辑存储器，实质是对物理存储设备进行逻辑化的处理，并将统一的逻辑视图呈现给用户。用户在使用时，操作虚拟设备，无需关心底层的环境，可以充分利用基于异构平台的存储空间，达到最优化的使用效率。