Ekonomičnost i velike mogućnosti koje pruža PC računar doveli su do revolucije u oblasti merenja, automatizacije i instrumetacije. Da bi se povećala produktivnost i olakšao rad inženjerima i naučnicima počelo se sa povezivanjem instrumenata i PC računara, kako bi se podaci mogli prebaciti sa instrumenta na PC računar za dalju obradu i prezentaciju. Ovo je bio početak novog koncepta poznatog pod nazivom virtuelna instrumentacija.

Dalji razvoj virtuelne instrumentacije bio je fokusiran ka PC računaru. Počelo se sa razvojem instrumentacionog hardvera u formi akvizicionih modula (kartica) za direktno povezivanje na zajedničku magistralu personalnog računara. Ove kartice su preko drajverskog softvera povezane sa aplikacionim razvojnim softverima. Korisnici sada imaju kontrolu nad funkcionalnošću svoje merne aplikacije. Ona nije više ograničena sa funkcionalnošću koju definiše proizvođač, što je slučaj kod klasičnih uređaja. Virtuelni instrument koristi standardni računar otvorene arhitekture, njegovu memoriju i raznovrsne mogućnosti za prezentaciju, dok specijalizovani hardverski modul za akviziciju i/ili generisanje signala povezan na otvorenu, standardizovanu magistralu računara, definiše osnovne karakteristike instrumenta. Funkcije uređaja definiše sam korisnik.

Koncept virtuelne instrumentacije je postavila firma National Instruments koja je vodeća firma u svetu po pitanju PC baziranih merno-akvizicionih sistema.

Osnovni elementi merno - akvizicionog sistema baziranog na personalnom računaru su:
pretvarači i elementi za povezivanje signala
kola za prilagođenje signala
akvizicioni hardverski modul
personalni računar
softver virtuelnog instrumenta

Aplikacioni softver virtuelnog instrumenta razvija se pomoću programskih alata koji rade u grafičkom okruženju i koji predstavljaju alternativu klasičnom programiranju. Programi za virtuelnu instrumentaciju dozvoljavaju korisniku da realizuje uređaj koji će najbolje odgovarati zahtevima, odnosno specifičnoj primeni. Ovi programi sadrže biblioteke gotovih grafičkih elemenata uz pomoć kojih se mogu jednostavno i brzo realizovati korisnički interfejsi i kontrolni paneli instrumenata.

Grafički korisnički interfejs (GKI) virtuelnog instrumenta predstavlja softversku zamenu za prednji panel klasičnog instrumenta. Pomoću njega se obezbeđuje interakcija između korisnika i aplikacije. Iz tog razloga, dizajnu grafičkog korisničkog interfejsa treba posvetiti posebnu pažnju. On treba da bude jednostavan za upotrebu, intuitivan i atraktivan. Vidljivost predstavlja elemenat grafičkog dizajna koji korisniku omogućuje da brzo i jednostavno proceni koju akciju i na koji način u datim okolnostima treba da sprovede. Dobrom vidljivošću povećava se produktivnost aplikacije i omogućuje korisniku da bolje razume ceo sistem. Korisniku treba obezbediti rad na principu prepoznavanja, tj. mogućnost izbora između manjeg broja mogućih odgovora, a ne na principu pamćenja. Da bi se olakšalo učenje potrebno je program tako organizovati da korisnik može zaključiti šta bi mogao da bude sledeći korak u radu. Stepen konzistentnosti, koja predstavlja osnovu intuitivnosti operacija, značajno utiče na brzinu učenja. Konzistentnost u formi, bojama i operacijama značajno doprinosi razumevanju i prihvatanju aplikacije od strane korisnika. Dobrom organizacijom GKI postiže se da se informacija nađe tamo gde je korisnik očekuje.

Najpoznatiji softver za grafičko programiranje jeste LabVIEW firme National Instruments.