Windows on Windows

NTVDM memiliki dua modus operasi, yakni operasi "single-thread" dan operasi "multi-thread". Operasi "single-thread" dilakukan saat Windows NT menjalankan aplikasi MS-DOS, sementara operasi multi-thread dilakukan saat Windows NT menjalankan aplikasi Win16 dengan menggunakan beberapa thread terpisah tetapi menggunakan ruangan alamat yang sama. WoW juga dapat mensimulasikan lingkungan "multitasking" secara kooperatif, agar aplikasi yang ditulis untuk Windows 3.1 dapat berjalan dengan baik. Meskipun demikian, WoW hanya mengizinkan satu buah aplikasi Win16 untuk berjalan dalam satu waktu, sehingga memblokir semua thread milik aplikasi Win16 lainnya hingga aplikasi yang berjalan tersebut mengembalikan kontrol kepada "kernel". Jika memang kernel Windows NT harus menghentikan sementara aplikasi Win16 dengan cara menghentikan sementara WoW, maka kernel akan melanjutkan aplikasi Win16 yang sama.