虛擬心臟是利用計算機建模，通過人機交互來模擬心臟的形態、生理結構及功能的一種綜合模型。
虛擬心臟可高精度、個性化模擬心臟分子、基因、蛋白、細胞、組織、器官等各層次結構，及生理、病理和藥理過程，在醫學教育、心血管疾病研究、新藥/新療法/新儀器開發、虛擬手術、非侵入性疾病診斷與溯源等領域具有廣闊開發前景。
在醫學教育領域，虛擬心臟從形態、結構和功能等方面再現了活體心臟的心臟收縮跳動、電活動等活動，有助于醫學生更好、更全面地理解心臟活動，從而提高其臨床診斷和治療能力；在新藥開發領域，虛擬心臟可預測病理、生理條件下藥物對心臟的作用機制和影響，實現藥物療效評估，降低藥物研發風險和成本。
虛擬心臟涉及技術多，集合了電生理學、分子學、解剖學、機械學、神經學、流體力學、生化控制等技術于一體。虛擬心臟是對心臟形態、結構和功能的模擬，心臟是人體循環系統的核心，其結構復雜、精密，虛擬心臟技術實現難度大。但虛擬心臟潛在應用前景和價值巨大，是國際生物醫學工程領域研究熱點課題。
虛擬心臟建模仿真是國際生理組計劃（PhysiomeProject）中Cardiome子計劃。根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年全球虛擬心臟行業深度市場調研及重點區域研究報告》顯示，在全球范圍內，虛擬心臟相關研發單位及企業包括Heartbeat Health、Moving Analytics、ELEM BioTech、達索公司、斯坦福大學、約翰•霍普金斯大學、南安普頓大學、北京智源人工智能研究院、浙江大學生物醫學工程研究所、杭州心運醫療科技等。
虛擬心臟對心血管疾病研究和治療具有重要意義。近年來，在人口老齡化背景下，心血管疾病患病率呈持續增長態勢，我國人口基數龐大，心血管疾病患者規模位居全球前列，現達3.3億人以上。心血管疾病防治形勢日益嚴峻，虛擬心臟市場可發展空間廣闊。
新思界
行業分析人士表示，虛擬心臟是數字化心血管設備，代表著醫學教育、臨床實踐的未來趨勢，近年來全球研究在日益深入。虛擬心臟在教育、科研、醫學、儀器開發等領域具有廣闊應用前景，但虛擬心臟涉及技術多而雜、實現難度大，且各實驗室計算機模型標準不統一，目前虛擬心臟研究多處于實驗室階段。
