內存基本分爲JAVA棧、本地方法棧、堆和方法區。
首先棧存放的是基本類型變量，局部變量，和對象的引用，他在內存中是一塊連續的區域，有大小限制，是由系統自動分配的，因此它的讀寫速度比較快，而且會自動釋放掉爲該變量所分配的內存空間；還有一點就是他還存放線程調用方法時存儲局部變量表，操作，方法出口等與方法執行相關的信息。
堆的話是存放對象和數組；在運行時動態分配內存（比如 new()），較慢，但靈活；是不連續的內存區域，在發出申請的時候，系統首先會遍歷一個存有空閒地址節點的鏈表，找到第一個滿足申請大小的節點，將他從鏈表刪除，並分配給申請者，如果空間剩餘，則將多出來的加入鏈表；由Java虛擬機的自動垃圾回收器來管理。分爲一個Eden區和兩個Survivor區。
方法區主要存放靜態變量，常量，全局變量。他的大小不必是固定的，jvm可以根據應用的需要動態調整，同樣方法區也不必是連續的。方法區可以在堆(甚至是虛擬機自己的堆)中分配。jvm可以允許用戶和程序指定方法區的初始大小，最小和最大尺寸。因爲方法區是被所有線程共享的，所以必須考慮數據的線程安全。假如兩個線程都在試圖找一個類，在該類還沒有被加載的情況下，只應該有一個線程去加載，而另一個線程需要等待。
本地方法棧則是爲執行Native方法服務，但這個在不同JVM內有不同的內部實現，比如在HotSpot JVM中Java虛擬機棧和本地方法棧被實現爲同一個棧區。
對於收集方法來說一般有兩種，“複製”和“標記-清除-整理”。“複製”算法需要留有部分空間用於複製後的存儲，適用於朝生夕死的對象；“標記-清除-整理”適用於年老代，清除後形成邏輯上連續的區域，避免了內存碎片。
對象被回收之前都要先被標記爲可回收的對象，一般有引用計數和可達性分析法。JAVA採用的則是可達性分析，從“GC Roots”開始組建一張張的關係網，不在關係網上的就會被清除。標記有兩次，因爲被標記後還可能會執行finalize()方法。“GC Roots”被記錄在OopMap中，能夠讓虛擬機快速的得到他們，不用遍歷整個堆來尋找“GC Roots”了。
回收的時候需要暫停程序的所有線程，這個過程叫做STW，我們的程序需要優化的時候，縮短STW也是優化的一部分。
各種收集器都爲縮短STW的時間提供了不同的策略，並行的、串行的，作用於年輕代的，作用於年老代的，還有作用於整個堆的。各有各的優劣勢，需要搭配使用，不能隨意組合。