Java最大的優勢在于它的虛拟機機制和垃圾回收機制。今天先談Java虛拟機機制。
Java虛拟機（Java Virtual Machine) 簡稱JVM Java虛拟機是一個想象中的機器,在實際的計算機上通過軟體模拟來實作。Java虛拟機有自己想象中的硬體,如處理器、堆棧、寄存器等,還具有相應的指令系統。Java虛拟機有五部分構成：一組指令集，一組寄存器，一個棧，一個無用單元收集堆，一個方法區域。這五個部分是虛拟機的邏輯成分，但他們必須在真是機器上以某種方式實作。
Java虛拟機機制的存在可以使java語言在不同平台上運作時而不需要再重新編譯。Java虛拟機屏蔽了與具體平台無關的資訊，使得Java語言編譯程式隻需要生成在Java虛拟機上運作的位元組碼，就可以在多種平台上不加修改地運作。Java虛拟機在執行位元組碼時，把位元組碼解釋成具體平台上的機器指令執行。
Java程式先經過編寫生成.java源程式，然後經過Java編譯器編譯生成.class位元組碼，這時運作虛拟機，虛拟機會啟動類加載器，然後類加載器會找到APT中相對應的類進行加載，進行比對後，再進行位元組碼校驗，解釋器進行解釋，最後交給作業系統控制硬體執行。或者通過JIT（just in time）編譯器将.class檔案快速交給作業系統控制硬體執行。需要注意的是：解釋器是每執行一行就解釋一行，而JIT則是将整個代碼一次性翻譯完，然後一次性運作。是以JIT編譯器的運作效率要比解釋器更高。