虚拟心脏是利用计算机建模，通过人机交互来模拟心脏的形态、生理结构及功能的一种综合模型。
　　虚拟心脏可高精度、个性化模拟心脏分子、基因、蛋白、细胞、组织、器官等各层次结构，及生理、病理和药理过程，在医学教育、心血管疾病研究、新药/新疗法/新仪器开发、虚拟手术、非侵入性疾病诊断与溯源等领域具有广阔开发前景。
　　在医学教育领域，虚拟心脏从形态、结构和功能等方面再现了活体心脏的心脏收缩跳动、电活动等活动，有助于医学生更好、更全面地理解心脏活动，从而提高其临床诊断和治疗能力；在新药开发领域，虚拟心脏可预测病理、生理条件下药物对心脏的作用机制和影响，实现药物疗效评估，降低药物研发风险和成本。
　　虚拟心脏涉及技术多，集合了电生理学、分子学、解剖学、机械学、神经学、流体力学、生化控制等技术于一体。虚拟心脏是对心脏形态、结构和功能的模拟，心脏是人体循环系统的核心，其结构复杂、精密，虚拟心脏技术实现难度大。但虚拟心脏潜在应用前景和价值巨大，是国际生物医学工程领域研究热点课题。
　　虚拟心脏建模仿真是国际生理组计划（PhysiomeProject）中Cardiome子计划。在全球范围内，虚拟心脏相关研发单位及企业包括Heartbeat Health、Moving Analytics、ELEM BioTech、达索公司、斯坦福大学、约翰•霍普金斯大学、南安普顿大学、北京智源人工智能研究院、浙江大学生物医学工程研究所、杭州心运医疗科技等。
　　虚拟心脏对心血管疾病研究和治疗具有重要意义。近年来，在人口老龄化背景下，心血管疾病患病率呈持续增长态势，我国人口基数庞大，心血管疾病患者规模位居全球前列，现达3.3亿人以上。心血管疾病防治形势日益严峻，虚拟心脏市场可发展空间广阔。
　　虚拟心脏是数字化心血管设备，代表着医学教育、临床实践的未来趋势，近年来全球研究在日益深入。虚拟心脏在教育、科研、医学、仪器开发等领域具有广阔应用前景，但虚拟心脏涉及技术多而杂、实现难度大，且各实验室计算机模型标准不统一，目前虚拟心脏研究多处于实验室阶段。