VR在醫學方面的應用具有十分重要的現實意義。在虛擬環境中，可以建立虛擬的人體模型，借助于跟蹤球、HMD、感覺手套，學生可以很容易了解人體內部各器官結構，這比現有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個SGI工作站建立了一個虛擬外科操作訓練器，用于腿部及腹部外科操作模擬。這個虛擬的環境包括虛擬的操作臺與操作燈，虛擬的外科工具（如操作刀、注射器、操作鉗等），虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套，使用者可以對虛擬的人體模型進行操作。但該系統有待進一步改進，如需提高環境的真實感，增加網絡功能，使其能同時培訓多個使用者，或可在外地專家的指導下工作等。操作后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新型藥物的研制等方面，VR技術都有十分重要的意義。

在醫學院校，學生可在虛擬實驗室中，進行“尸體”解剖和各種操作練習。用這項技術，由于不受標本、場地等的限制，所以培訓費用大大降低。一些用于醫學培訓、實習和研究的虛擬現實系統，仿真程度非常高，其優越性和效果是不可估量和不可比擬的。例如，導管插入動脈的模擬器，可以使學生反復實踐導管插入動脈時的操作；眼睛操作模擬器，根據人眼的前眼結構創造出三維立體圖像，并帶有實時的觸覺反饋，學生利用它可以觀察模擬移去晶狀體的全過程，并觀察到眼睛前部結構的血管、虹膜和鞏膜組織及角膜的透明度等。還有麻醉虛擬現實系統、口腔操作模擬器等。

外科醫生在真正動操作之前，通過虛擬現實技術的幫助，能在顯示器上重復地模擬操作，移動人體內的器官，尋找最佳操作方案并提高熟練度。在遠距離遙控外科操作，復雜操作的計劃安排，操作過程的信息指導，操作后果預測及改善殘疾人生活狀況，乃至新藥研制等方面，虛擬現實技術都能發揮十分重要的作用。