目前大部分的圖書館都提供Web接口的館藏書目查詢系統(WebPAC),讓讀者可透過瀏覽器來查詢書目,虛擬聯合目錄系統的目的為整合各圖書館的WebPAC系統。它並未在伺服器建立實際索引檔,當使用者使用此界面查詢時,系統會自動將讀者輸入的查詢辭彙轉送至各圖書館的WebPAC系統,再將檢索結果收集起來,顯示在讀者執行查詢的終端機畫面。
許多虛擬聯合目錄的實現,都是依靠Z39.50通訊協定。Z39.50定義客戶端(Client)與伺服端(Server)間資訊庫查詢與檢索的服務及語法,以便能以一套標準方式存取各種異質資源。