클라우드 컴퓨팅은 기존 기술들과 패러다임들의 발전 및 채택의 결과물이다. 클라우드 컴퓨팅의 목표는 사용자들이 각각의 기술에 대한 전문 지식이나 심도 있는 지식 없이도 이러한 기술들을 이용할 수 있도록 하는 것이다. 클라우드는 비용 절감을 목적으로 하며, IT 방해물들에 의해 지연되는 일 없이 핵심 사업에 집중할 수 있도록 도움을 준다. 클라우드 컴퓨팅의 주된 기술은 가상화이다. 가상화 소프트웨어는 물리적인 컴퓨팅 장치를 하나 이상의 가상 장치로 분리시키는 것으로, 컴퓨팅 작업들을 수행하기 위해 각 장치들을 쉽게 사용, 관리할 수 있다. 여러 독립적인 컴퓨팅 장치들의 규모 제어가 가능한 시스템을 만드는데 필수적인 운영 체제 수준 가상화와 함께 유휴 컴퓨팅 리소스들을 더 효율적으로 할당, 사용할 수 있다. 가상화는 IT 운영 속도를 높이는데 필요한 민첩성을 제공하며 인프라스트럭처 활용을 증가시킴으로써 비용을 줄여준다. 자율 컴퓨팅은 프로세스를 자동화하며, 이를 통해 사용자는 리소스 온 디맨드를 준비할 수 있다. 사용자가 수반되는 일을 최소화함으로써 자동화는 프로세스의 속도를 높이며 노동 비용을 낮추고 사람의 실수 가능성을 줄여준다. 사용자들은 어려운 비즈니스 문제들을 일상적으로 마주친다. 클라우드 컴퓨팅은 서비스 지향 아키텍처(SOA)의 개념을 채택하고 있으며 사용자가 이러한 문제들을 여러 서비스들로 분리시켜 이들을 하나의 솔루션으로 제공하기 위해 통합할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 클라우드 컴퓨팅은 모든 리소스들을 서비스로 제공하며 잘 정립된 표준과 SOA 분야에서 얻은 관행을 이용함으로써 표준화된 방법으로 클라우드 서비스에 대한 전역적이면서도 쉬운 접근을 할 수 있게 한다.

클라우드 컴퓨팅은 또한 유틸리티 컴퓨팅의 개념을 활용하여, 사용 중인 서비스들의 메트릭을 제공한다. 이러한 메트릭들은 공개형 클라우드 종량제 모델의 핵심에 위치해 있다. 또한, 측정된 장치들은 자율 컴퓨팅의 피드백 루프(feedback loop)의 필수적인 부분이며, 이를 통해 요청을 받으면 서비스들이 규모를 바꿀 수 있고 자동 재해 복구를 수행할 수 있게 한다. 클라우드 컴퓨팅은 일종의 그리드 컴퓨팅인데, QoS(서비스 품질), 신뢰성 문제로 인해 전개되었다. 클라우드 컴퓨팅은 데이터/연산 집약의 병렬 애플리케이션들을 빌드하기 위한 도구들과 기술들을 전통적인 병렬 컴퓨팅 기술 대비 훨씬 더 합당한 가격에 제공한다.[35]

클라우드 컴퓨팅은 다음과 특징을 공유한다:

클라이언트 서버 모델 - 클라이언트-서버 컴퓨팅은 크게는 서비스 제공자(서버)와 서비스 요청자(클라이언트)를 구별하는 모든 분산 애플리케이션을 가리킨다.[36]
컴퓨터 뷰로(Computer bureau) - 특히 1960년대부터 1980년대까지 컴퓨터 서비스를 제공한 서비스 뷰로
그리드 컴퓨팅 - 분산 및 병렬 컴퓨팅의 한 형태. 슈퍼 및 가상 컴퓨터는 매우 큰 작업을 수행한다는 개념에서 네트워크화된 소결합(loose coupled)된 컴퓨터들의 클러스터로 이루어진다.
포그 컴퓨팅 - 클라이언트나 네트워크 라우터 등의 주변 종단 장치에 더 가까운, 데이터, 연산, 스토리지, 애플리케이션 서비스를 제공하는 분산 컴퓨팅 패러다임이다. 또, 포그 컴퓨팅은 처리를 위해 데이터를 원격 지점으로 보내는 대신 스마트 장치와 최종 사용자 클라이언트 사이드의 네트워크 레벨에서 데이터를 관리한다.
듀 컴퓨팅 - 기존의 컴퓨팅 계층에서 듀 컴퓨팅(dew computing)은 클라우드와 포그 컴퓨팅 패러다임의 하단에 위치한다.
메인프레임 컴퓨터 - 인구조사와 같은 일반적으로 대량 데이터 처리 및 소비자 통계, 치안/기밀 정보 서비스, 전사적 자원 관리, 금융 트랜잭션 처리와 같은 중대한 애플리케이션들을 위해 대형 단체들이 주로 사용하는 강력한 컴퓨터.
유틸리티 컴퓨팅 - 전기와 같은 전통적인 공과금와 비슷한 측정 방식으로 연산 및 스토리지와 같은 연산 자원의 묶음.[37][38]
P2P - 중앙 조정이 필요 없는 분산 아키텍처이다. 자원의 공급자와 소비자가 둘 다 참여자이다. (전통적인 클라이언트-서버 모델과 달리)
그린 컴퓨팅
클라우드 샌드박스 - 프로그램, 코드, 또는 파일이 환경 내의 응용 프로그램에 영향을 주지 않고 실행할 수 있는, 분리된 컴퓨터 환경