Unterhalb der Management-Tools sind unter der Bezeichnung "Cloud Infrastructure" alle übrigen Werkzeuge angesiedelt, die für ganz unterschiedliche Aufgaben zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich zum Teil um alte Bekannte, teils aber auch um neue Tools, etwa für das Zusammenfassen von vSphere-Ressourcen in logische Rechenzentren. Basis aller Funktionen in VMwares Cloud-Stack ist vSphere, die Software zur Virtualisierung von Rechenzentren, welche wiederum auf dem ESXi-Hypervisor basiert und über ein SOAP-API die komplette Remote-Administration mit den erwähnten Werkzeugen erlaubt.
Im Virtualisierungskonzept von vSphere bilden die involvierten ESXi-Systeme, physischen Hosts und Storage-Ressourcen einen Ressource-Pool, aus dem die im Rechenzentrum benötigten Arbeitslasten in Form virtueller Maschinen oder Cluster dynamisch zugewiesen werden. ESXi-Hosts stellen zum Beispiel das Dateisystem VMFS (Virtual Machine File System) zur Verfügung, das im Normalfall mit einem Shared-Storage (NAS/SAN) verwendet wird.
VMware unterscheidet bei vSphere zwischen den Editionen "vSphere with Operations Management", die sich allesamt über einen vCenter-Server administrieren und sich damit als Fundament der Rechenzentrumsvirtualisierung nutzen lassen und dem (auch) kostenlos erhältlichen reinen vSphere-Hypervisor. Übrigens gibt es seit vSphere-5.0 kein ESX mehr, sondern nur noch die kommerzielle oder kostenlose ESXi-Version.
Der vCloud Director ist diejenige Komponente in VMwares Portfolio, die den gesamten Ressourcen-Pool in logische Einheiten, sogenannte "Virtual Datacenter" aufteilt, die sich ihrerseits dynamisch aus dem Pool virtualisierter Hardware bedienen können.
So können Administratoren in ihren IT-Abteilungen vorhandene Ressourcen flexibel auf geschäftliche Anforderungen abbilden, wobei sämtliche virtuellen Rechenzentren voneinander isoliert bleiben; der vCloud Director erlaubt also ein mandantenfähiges Verwalten von IT-Ressourcen. Der vCloud Connector wiederum wird gemeinsam mit dem vCloud Director vertrieben und kommt unter anderem in dem neuen vCloud Hybrid Service zum Verbinden interner und externen Ressourcen aus der Public Cloud zum Einsatz.