迄今为止，业界对VB.NET讨论得最多的特色或许就是CLR。VB.NET运行在CLR之上，正是CLR为VB.NET带来了许多关键的新特色（包括缺点在内）。例如，CLR使得VB.NET支持跨语言的继承以及自由线程。

　　在VB6中，分布式VB程序要求有VB运行时库msvbvm60.dll支持，即该运行时库必须随同应用一起分发。其他许多语言，比如C++和Java，也有类似的要求。在.NET中，所有Visual Studio语言共享同样的运行时环境CLR。改用CLR带来了几个重要的结果：现在所有Visual Studio语言都共用同样的IDE、同样的窗体引擎、同样的异常处理机制，等等。它意味着Visual Basic在很大程度上已经可以和.NET的其他语言相提并论，如C#等。然而，对于CLR的异议仍旧存在，VB业界仍在激励地争辩它地价值。

　　不管应用是用VB、C#还是其他.NET语言编写，所有VS.NET代码都是编译成中间语言（Intermediate Language，IL）。当应用运行时，一个实时编译器（just-in-time compiler，或称为JIT）就把IL代码编译成机器语言。在理论上，它意味着为非Windows的平台构造.NET运行环境是可能的，但目前还没有出现有关这类系统的正式消息。IL有一个缺点：正如VB在5.0以前的版本，IL代码对于类似的反向编译工程很敏感。由于存在这种可能性，许多开发者对于.NET框架的整体安全性抱有怀疑。

　　对CLR进行优化影响IL层次上的代码，它使得所有使用CLR的语言受益。然而，对于特定语言的优化涉及到如何把代码编译成IL代码，它根据特定语言的语法进行。因此，.NET各种语言之间存在一定的性能差异是必然的。但不管如何，从整体上来看这仍旧是好事，例如CLR为VB带来了和C#一样的调试和分析工具——之所以能够如此，是因为它们都使用一样的工具。

　　CLR提供了前所未有的跨语言集成能力，其中包括跨语言继承代码的能力。所有使用CLR的语言都使用一个公共类型系统（Common Type System），它使得开发那些运用多种语言的应用变得更为容易。

　　在CLR之内运行的代码称为“受管理的代码”（Managed Code），受管理代码所使用的内存由CLR全面控制。受管理的代码有着许多优点，包括交叉语言集成、跨语言异常控制以及一个组件交互的简化模型。Visual Basic.NET只能以受管理代码方式运行，与此相对应，C#却具有将代码转入非受管理方式运行的能力（运行在CLR之外），比如执行指针处理之类的操作。这是VB.NET不能与C#相提并论的地方之一。然而，这种能力的是否重要，对于不同的人、不同的用途来说都有所不同。

由CLR导致的体系上的不同不仅仅是跨语言继承、共享功能和受管理代码，它还有更深刻的意义。Visual Studio.NET的底层体系不再是COM；另外，VB.NET中所有东西都是对象，甚至连字符串也一样。由于这些原因以及其他许多原因，Microsoft改变了底层体系管理对象的方法。COM系统通过引用计数方式管理对象，每当对象被引用时，引用计数就增加。当对象引用超出作用范围或者被释放时，计数器的值就减少；一旦引用计数为0，对象就被释放。Microsoft声称.NET体系中的引用计数开销实在太大，使得.NET采用引用计数不再合适，因此它就放弃了引用计数，改用垃圾回收（Garbage Collection）。