Privaatne pilvandmetöötlus on katse säilitada paljusid pilvandmetöötluse eeliseid, sealhulgas madalamaid riistvarakulusid ja dünaamilist skaleeritavust, säilitades samal ajal teatud kontrolli füüsiliste andmetöötlusressursside üle. See käsitleb privaatsust ja turvalisust, mis on takistanud paljudel ettevõtetel pilvandmetöötlusse investeerimast. Pilvelaadne infrastruktuur võib olla ehitatud ettevõtte võrku või kasutada tarkvara, et luua Interneti-põhises pilves suuremat turvalisust. Kasutada saab ka riiklikke ja eraressursse ning mõned usuvad, et turg liigub aeglaselt avaliku pilvandmetöötluse poole.
Paljud organisatsioonid on olnud tõrksad avalikku pilvandmetöötlust omaks võtma, kuna see tähendab siseandmete usaldamist kolmandale osapoolele, kes haldab paljude teiste kasutajate ressursse. Kuigi pilves olevaid kasutajaid saab tarkvara abil üksteisest eraldada, toetub pilv tervikuna jagatud ressurssidele, st paljude erinevate kasutajate andmed võivad olla samadel füüsilistel kõvaketastel. Privaatne pilvandmetöötlus on tekkinud vastusena paljude ettevõtete privaatsus- ja turvaprobleemidele; selle eesmärk on pakkuda palju samu eeliseid kui tavaline pilvandmetöötlus, säilitades samal ajal suurema isoleerituse avalikkusest.
Privaatsele pilvandmetöötlusele on palju erinevaid lähenemisviise, kuid need kõik hõlmavad suuremat turvalisust ja kontrolli kui traditsioonilisemad avalikud pakkumised. Mõnel juhul võidakse pilvetaoline infrastruktuur olla rajatud ettevõtte võrgu piiresse ja võib-olla on mõnel usaldusväärsel äripartneril juurdepääs sellele sisemisele pilvele. Välismüüjad võivad pilveinfrastruktuuri ehitada ja hooldada, kuid ressursid ise on välismaailmast peaaegu täielikult eraldatud. Tundlike või konfidentsiaalsete andmetega tegelevate organisatsioonide (nt haiglate) jaoks on sisemine privaatpilv sageli eelistatud valik.
Interneti kaudu juurdepääsetavate pilvede jaoks võivad sellised tehnoloogiad nagu virtuaalne privaatvõrk (VPN) luua virtuaalse isolatsioonikihi, säilitades samal ajal kõik avaliku pilve eelised. Paljud avaliku pilveteenuse pakkujad on äriklientidele loonud ka privaatsemad konfiguratsioonid. See võib vähendada organisatsiooni sisemiste IT-töötajate koormust, kuna teenusepakkuja vastutab füüsiliste andmetöötlusressursside seadistamise ja hooldamise eest.
Mõned tööstuse vaatlejad on ennustanud, et privaatne pilvandmetöötlus on ajutine nähtus, mis asendub järk-järgult hübriidpilvega. Nagu nimigi viitab, ühendab hübriidpilv nii avaliku kui ka privaatse pilve mõningaid aspekte. Suurettevõte võib näiteks kasutada avalikku pilve mittetundlike andmete jaoks, säilitades samal ajal oma sisemised IT-teenused privaatsete asjade jaoks. Nõudluse kasvu või seadmete katkestuste korral võib kasutada spetsiaalset tarkvara, mis suudab nõudmisel rakendusi välise pilve ja sisemise infrastruktuuri vahel teisaldada. Kuna pilvandmetöötlust silmas pidades luuakse rohkem rakendusi ja teenuseid, usuvad mõned, et piir avaliku ja privaatse pilvandmetöötluse vahel on ühel päeval eristamatu.