Java虚拟机在执行java程序的过程中会把它锁管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间。有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有的区域依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。根据《Java虚拟机规范（第2版）》的规定，Java虚拟机管理的内存包含以下几个运行时的数据区域，如图。
程序计数器
程序计数器（Program Counter Register)可以看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器来完成。
由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时间里，一个处理器（或者多核处理器的一个内核）只会执行一条线程中的指令。因此为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都有一个单独的程序计数器，各个线程之间互不影响，独立存储。
Java虚拟机栈
与程序计数器一样，Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）也是线程私有的，生命周期和线程相同。Java虚拟机栈描述的是Java方法执行时的内存模型：每个方法被执行的时候都会创建一个桢栈（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个桢栈在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
有人把Java内存区分为堆内存和栈内存，而栈就是现在所指的虚拟机栈，或者虚拟机栈中的局部变量表部分。
局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型（bookean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，根据不同的虚拟机实现，它可能是一个指向对象其实地址的引用指针，也可能指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
在Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够内存时会抛出OutOfMemoryError异常。
本地方法栈
本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。本地方法区也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常
Java堆
对于大多数应用来说，Java堆（Heap）是Java虚拟机中最大的一块区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的内存都是在这里分配内存。
Java堆事垃圾收集管理器的主要区域，因此很多时候也被称作“GC堆“（Garbage Collected Heap）
方法区
方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器变异后的代码等数据。
运行时常量池
运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
直接内存
直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁的使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
