Mit WSL-2 ersetzt Microsoft die alte Architektur des Windows Subsystem for Linux, womit Linux bislang lediglich emuliert wurde: Linux-Systemcalls wurden von einer Zwischenschicht auf Windows-APIs übersetzt. Diese Lösung hatte verschiedene Nachteile: zu langsam, nicht vollständig kompatibel und aufwändig bereitzustellen. 

In der neuen Architektur setzt Microsoft auf eine sogenannte „lightweight utility virtual machine“. Lightweight VM bedeutet aber nicht, dass klassisch eine Linux-VM aufgesetzt wird, in der die Anwendungen laufen – was mit Hyper-V sowieso möglich ist. Stattdessen soll zukünftig mit Windows jeweils auch ein für die Windows-Umgebung angepasster Linux-Kernel ausgeliefert werden. In der aktuellen Vorabversion wird ein LTS-Kernel der Version 4.19 verwendet. Aus dem Windows-Store und anderen Quellen können dann verschiedene Linux-Distributionen installiert und einzeln gestartet werden – alle diese VMs greifen aber immer auf denselben Kernel zu.