GVFS ist ein virtuelles Dateisystem, das den Zugriff auf Dateien verschiedener Protokolle ermöglicht. Die Prozesse kommunizieren über D-Bus mit GVFS, welches aus einem Hauptsystemdienst (gvfsd) und weiteren Diensten für verschiedene Protokolle besteht. Für Dateiübertragungen wird ein eigenes Binär-Protokoll verwendet. Unterstützte Netzwerkschnittstellen z.B. SFTP, FTP, NFS, DAV, SMB und ObexFTP (Bluetooth-Handy). Anmeldedaten können mit GVFS sitzungsweit genutzt werden, so dass sie nicht bei jeder genutzten Anwendung erneut angegeben werden müssen. GNOME enthält seit Version 2.22.0 GVFS, welches dort GnomeVFS in Zukunft ersetzen wird.
GVFS benutzt eine eigene Schnittstelle, statt eine allgemeine POSIX-Schnittstelle für die Kommunikation zwischen virtuellem Dateisystem und Anwendung zu definieren und zu nutzen. GVFS ist allein über GIO, dessen Programmierschnittstelle dokumentiert ist, nutzbar.