虚拟桌面技术已经问世十年有余，在未来也将备受瞩目，但VDI依旧面临许多严峻挑战。
胖桌面客户端一直是IT部门的管理难题之一。虚拟桌面将软件从如PC或笔记本一类的终端设备转移至服务器上，简化了管理和维护成本。
多年以来，企业在管理微软Windows的台式机和笔记本上投入了大量时间和金钱。下载软件、更新补丁、反病毒以及确保数据同步等内容，已经成为IT部门需要花费很多时间和精力来解决的问题。来自供应商的虚拟桌面基础设置，如Citrix Systems、Dell、微软、NComputing、Virtual Bridges以及VMware，都将目标定位为简化管理。
目前至少已经有一位用户发现，虚拟桌面可以确实简化管理。美国教育服务公司(ESA)，该公司为全美学校提供特殊教育软件。两年前，公司面临如何23州范围服务3000名学生的问题。“我们发现很难保证学生们都用上正确版本的软件，” ESA副总兼CIO，Alan Waston说。
在通过商务途径筛选桌面虚拟化提供商，并最终考虑在Citrix XenDesktop和VMware View之间进行选择。“对我们来说，Citrix解决方案成本更低,”Waston说。
ESA使用桌面虚拟化为学生分发课程软件。无须人工对数千台桌面系统进行干预，公司通过升级服务器软件，并将变更自动部署到相关设备上。
传统观念上，桌面虚拟化在多媒体应用上存在很大问题——但现在这些问题解决了，虚拟桌面的系统已经变得更为健壮。
环境下的安全顾虑
2011年秋，拥有2400名雇员的Metro Health公司，决定引入桌面虚拟化来支持电子病例的推行。然而，网络承载海量、复杂的文件流成为问题。公司选择VMware的VMView因为其支持PCoIP协议(PC over IP)，该协议能加速多媒体文件传输。“我们发现PCoIP比其他备选协议快3-4倍，” Metro Health的技术执行官Aivars Apsite说。
安全是桌面虚拟化的另一个吸引点。塞缪尔•西蒙兹纪念医院只有少数员工负责对约200台PC提供更新、升级以及最重要的安全保障。“作为医疗服务提供者，我们需要确保病人资料的保密性，”信息系统管理员Adam Smith说。
2006年，塞缪尔•西蒙兹纪念医院寻求替代台式电脑的方案并选定NComputing的虚拟桌面系统。这样做有助于斯密斯的团队消除来自终端恶意软件的信息泄漏。因为NComputing设备没有USB接口以及CD、DVD灌区，用户无法下载或将病人信息带出办公环境。
剔除某些PC带来的积极涟漪效应因素。虚拟桌面的成本要低于传统桌面系统并且还能额外节省能源使用。由于虚拟系统使用更少的运转组件，消耗更少的能量。能源节约情况根据实际配置有所不同，成本一般会降低10%至30%。
但是这些系统都有局限性，取决于它们最初是如何设计的。不同供应商删减的设备不尽相同，性价比的对比挺难。供应商可能已消除本地存储：某些厂商会取消USB驱动器;其他厂商可能会移除本地硬盘。已经删除了所有这些项目的系统被称作“零客户端”，而只保留闪存则被称作“瘦客户机”。
这些精简部分可能影响到用户体验。精简得越多，终端系统的维护需求就越少，但设备所能支持的PC功能就越有限。例如，在本地运行Adobe Flash Player可能会出现问题。
此外，企业需要确保IT基础设施能够支持桌面应用程序。虚拟桌面改变了传统系统的负载压力点。“有了虚拟桌面，网络带宽将成为问题，” Tony DeGonia说，他是Exceptional Technology Solutions有限公司的副总裁、总经理，该公司既是Virtual Bridges' VERDE桌面虚拟化的销售商，同时也是该产品的用户。员工可能在到达公司上班时，同时启动客户端并给网络造成压力。
虚拟桌面与存储
物理存储也是VDI所要面临的挑战。桌面虚拟化将本地存储压力转移到中央存储设备上。因此公司也需要考虑提供存储硬件的性能。
IT部门必须权衡虚拟桌面灵活性与降低维护成本两点。部门也需要为不同类型的员工创建标准桌面环境配置。例如，.Net开发人员需要使用某种配置镜像，而公司副总裁则使用另外一种配置镜像。IT人员同样需要限制配置镜像的数量，否则管理员们需要花费大量的时间来创建和维护它们。
另一个潜在障碍是IT人员具备技能来维护和运作桌面虚拟化环境。某些企业尝试安排没有接受过培训的员工来管理虚拟化环境。如果企业没有具备此项技能的员工，那么可以说，维护与支持这套环境将变得***挑战性。
一般情况下，桌面虚拟化仅能支持有限的智能手机和平板电脑。随着传统桌面和笔记本电脑逐渐被这些手持设备取代，供应商们需要提高对移动设备的支持。
桌面虚拟化需要花时间成熟。早期产品提供的功能存在局限性，市场采纳较慢。供应商已经在PC和笔记本电脑限制上取得了进展，但针对手持设备仍旧需要花费心思去解决。这些产品在某些情况下可以很好的满足企业需求，但并不能当作IT灵丹妙药来看待。
