WSL 对于 Windows 系统来说属于用户态程序，通过虚拟文件系统接口，以 DriveFs 文件系统挂载到 Windows 从而提供和 Windows 的互操作能力。 lxss.sys 和 lxcore.sys 这两个驱动负责模拟 Linux 内核并实时拦截系统调用。相应的驱动会将 Linux 内核调用映射为对应的 Windows 内核调用。根据从微软内部的压力测试工具据来看，WSL 的性能表现非常接近用相同硬件直接运行 Linux 的性能，几乎可以获得同等的 CPU、内存和 I/O 性能，这证明 WSL 在性能方面的表现很出色。
WSL 并不是传统上的 NT Subsystem，传统的 NT Subsystem 是 Ring-3 Native API + Win32 API 实现的，POSIX 和 OS/2 皆是如此，他们的可执行程序还都是 PE。简单的说，NT 内核在进程创建线程创建 Context Switch 等等地方实现了一套 Hook Callback 机制，在这个最底层机制的支持下，微软实现了 Linux 的操作系统原语，比方说 fork，也就是 picoprocess。可以认为微软把 NT 内核变成了一个兼容版 Linux 内核，它可以直接加载执行 ELF。另外，可执行映像里面的指令是关于机器的，Linux 和 Windows 之间应当不需要“翻译二进制”。
