Java 本身是一种面向对象的语言，最显著的特性有两个方面，一是所谓的“一次编译，到处运行”（Compile once,run anywhere），能够非常容易地获取跨平台能力；另外就是垃圾收集（GC，Garbage Collection），Java 通过垃圾收集器（Garbage Collector）回收分配内存，大部分情况下，程序员不需要自己操心内存的分配和回收。
“一次编译，到处运行”说的是Java语言跨平台的特性，Java的跨平台特性与Java虚拟机的存在密不可分，可在不同的环境中运行。比如说Windows 平台和 Linux 平台都有相应的JDK，安装好JDK后就有了 Java 语言的运行环境。其实 Java 语言本身与其他的编程语言没有特别大的差异，并不是说 Java 语言可以跨平台而是在不同的平台都有可以让 Java 语言运行的环境而已，所以才有了 Java 一次编译，到处运行这样的效果。
严格的讲，跨平台的语言不止Java一种，但是Java是较为成熟的一种。“一次编译，到处运行”这种效果跟编译器有关。编程语言的处理需要编译器和解释器。Java虚拟机和DOS类似，相当于一个供程序运行的平台。
程序从源代码到运行的三个阶段：编码——编译——运行、调试。Java在编译阶段则体现了跨平台的特性。编译过程大概是这样的：首先将Java源代码转化成 .class 字节码文件，这是第一次编译；.class 字节码就是可以到处运行的文件，然后 .class 字节码会被转化成目标机器码，这是由JVM 来执行的，即Java 的第二次编译。
“到处运行”的关键和前提就是JVM，因为在第二次编译中 JVM 起着关键作用。在可以运行 Java 虚拟机的地方都内含着一个JVM操作系统。从而使 Java 提供了各种不同平台上的虚拟机制，因此实现了“到处运行”的效果。需要强调的一点是，Java并不是编译机制，而是解释机制。Java 字节码的设计充分考虑了JIT 这一即时编译方式，可以将字节码直接转化成高性能的本地机器码，这同样是虚拟机的一个构成部分。
Java代码编译是由Java源码编译器来完成，流程图如下所示：
Java字节码的执行是由JVM执行引擎来完成，流程图如下所示：
(ps: 摘自Java核心技术36讲)