依照体系中各部分之间的依靠联系，能够把一套虚拟仪器体系区分红几个层次，如图 1所示。最抽象的区分方法是把虚拟仪器体系区分为软件部分和硬件部分。
图1虚拟仪器体系的层次结构
尽管软件是虚拟仪器体系的主体，但硬件仍然是整个体系最根底的部分。硬件首要担任将被丈量物理信号转化为二进制的数字信号数据，而软件体系一方面担任操控硬件的作业，一方面又担任对收集到的数据进行剖析处理、显现和存储。
规划虚拟仪器的硬件部分时需求考虑多种要素，以下罗列其间最首要的几个：
l 被丈量物理信号的特性。不同的物理信号需求运用不同类型的传感器将其转化为可供电脑剖析的数字电信号，而不同的传感器又需求装备不同的信号调度模块。某些前期虚拟仪器体系直接经过GPIB等总线与传统仪器相连，运用传统仪器的硬件部分转化和收集被测信号。
l 硬件技术指标。不同层次的数据收集设备能够支撑的采样率、分辨率以及精度等都有不同。一般，一套体系会选取能够满意丈量需求的最低等级硬件或是不超出资金预算的最高等级硬件。
l 满意运用需求。依据虚拟仪器体系作业环境的不同，需求为体系挑选不同品种的运算、操控单元。比方，作业在恶劣环境下的虚拟仪器体系需求选用工业等级计算机作为载体；被放置在工业现场狭小空间内的虚拟仪器需求选用嵌入式体系；需求满意多种丈量功用的虚拟仪器体系能够选用PXI机箱作为载体。
规划虚拟仪器体系的软件部分首要需求考虑的是运用何种开发渠道。开发渠道的挑选，一要考虑体系硬件的约束，二要考虑软件开发的周期和本钱。
某些硬件只支撑特定的开发软件，比方某些嵌入式体系有必要运用Linux操作体系和C编程言语。一般来说依据台式机的虚拟仪器体系对开发软件的支撑更全面，能够挑选Windows或其它操作体系，能够挑选LabVIEW、VB 、VC等各种常用编程言语。这其实也是在硬件规划时应当考虑的要素，挑选虚拟仪器硬件体系的结构时，应当尽量挑选有完善软件支撑的硬件设备。
各种开发软件的适用场合、难易程度都不尽相同。挑选一种最为广泛运用的开发言语，能够进步软件开发功率，节约开发本钱，确保体系质量。
依据TIOBE（www.tiobe.com）公司计算的各类编程言语的运用状况，近年来Java、C、C++始终是运用的最为广泛的编程言语。但就测验丈量范畴来说，状况并非如此。在测控范畴，运用最为广泛的编程言语是LabVIEW（图 2），它也是开发虚拟仪器体系的首选编程言语。
图2 Reed组织2005年对测控范畴常用软件的计算成果
