JVM（Java Virtual Machine，Java虛擬機）是Java的核心和基礎，它是一種虛構的計算機，通過軟體方法實現，基於下層的作業系統和硬體平台，可以在其上執行Java的位元組碼程式。JVM包括一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。
Java編譯器面向JVM生成位元組碼檔案，這些位元組碼是Java虛擬機的「機器語言」，與C或C++等語言生成的針對特定硬體平台和作業系統的二進制檔案不同。Java的位元組碼可以在任何支持Java虛擬機的硬體平台和作業系統上運行，實現了「一次編譯，到處運行」的理念。
JVM在執行位元組碼時，實際上最終還是把位元組碼解釋成具體平台上的機器指令執行。Java虛擬機充當翻譯官的角色，將Java程式（位元組碼）轉換成作業系統可以理解的機器語言，使得Java程式能夠在不同的平台上運行。
JVM的生命周期與Java程式的生命周期緊密相關。當Java程式的main函式啟動時，JVM也被啟動。只有當虛擬機實例中的所有非守護執行緒都結束時，Java虛擬機實例才結束生命。