.NETアプリケーションのための実行環境。WindowsアプリケーションやWebアプリケーションをより簡単に開発できるようにしたり,より安全にプログラムを実行したり,インターネットを介してアプリケーション同士が互いに連携できるようにしたりすることを目的に導入された。EXEやDLLといった実行ファイルをロードし実行するための実行エンジン,プログラムの実行妥当性を判定するセキュリティ・システム,プログラム開発時に利用するクラス・ライブラリなどから成る。
 2005年前半には,.NET Framework2.0が登場する。このバージョンから64ビット版も用意される。.NET Framework2.0は,同時に出荷予定のSQLServer 2005(開発コード名Yukon)と統合され,ストアド・プロシージャで.NETFrameworkの機能を利用できるようになる。さらに,Genericsと呼ぶC++言語のテンプレートに相当する機能が実装される。C++のテンプレートがコンパイル時の実装であるのに対して,Genericsは実行環境の.NET Frameworkに実装される。これにより,実行時にもデータ型がチェックされ,より安全に動作するなどの特徴がある。
 .NET Frameworkは,現在はWindowsXPなどのアドオンの形で提供されているが,次世代WindowsのLonghorn(開発コード名)ではOSに統合される。現在のWindowsのネイティブAPIであるWin32 APIに代わるものとの位置付けで,LonghornではWinFXと呼ぶ.NETFrameworkの拡張形がネイティブAPIになる。