Инфраструктура .NET Framework представляет собой основу для разработки программного обеспечения. Она состоит из общеязыковой исполняющей среды (CLR), поддерживающей основные сервисы, необходимые для исполнения программ, и библиотеки базовых классов .NET со множеством готовых классов, что значительно облегчает разработку программ. Общеязыковая спецификация (CLR) определяет минимальный набор правил, которых должны придерживаться все языки, использующие .NET Framework, а общая система типов (CTS) гарантирует совместимость типов в компонентах, написанных на разных языках.
Основной единицей .NET-приложений считается сборка, непременным компонентом которой является декларация. Декларация описывает сборку, а также один или несколько модулей с исходным кодом приложения.
Исполняемые файлы в .NET содержат команды языка IL. При загрузке сборки запрошенные ею разрешения проверяются на соответствие системной политики безопасности локального компьютера. Если исполнение приложения разрешается, первая сборка загружается в память и компилируется JIT-компилятором в двоичный код, непосредственно для данного компьютера; этот код остается в памяти до окончания исполнения программы.