1.程序计数器
程序计数器(program counter register)是一块比较小的内存空间，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里面，字节码解释器工作时候就是通过改变机器数起的值来选择下一条需要执行的字节码执行，分支、循环、跳转、异常处理等基础功能都需要依赖计数器完成。
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刻，一个处理都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们叫这类内存区域为"线程私有"
如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址，如果执行的是Native方法，这个计数器则为空。此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
2.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，它的生命周期和线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈桢（stack frame） 用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈桢在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
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锁允许的深度，将抛出StackOverflowError异常，如果虚拟机栈可以动态扩展(),如果扩展时无法申请到足够的内存，就睡抛出OutOfMemeoryError异常，也就是OOM异常.
3.本地方法栈
本地方法栈(native method stack)与虚拟机栈所发挥的所用非常相似，他们之间的区域不过就是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务，而本地方法栈则为虚拟机用的Native方法服务。在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定。因此具体的虚拟机可以自由实现。甚至有的虚拟机（Sun HotSpot虚拟机）直接合二为一。与虚拟机栈一样，本地方法栈预期也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
4.JAVA堆
对于大多数应用来说，Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，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。几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配，但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐不是那么绝对了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作为"GC堆"（Garbage Collected Heap）.从内存回收的角度来看，由于收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆还可以细分为：新生代和老年代。在细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survior空间等。从内存分配的角度来看，线程共享的Java堆中可能划分多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer:TLAB)。无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都是对象实例，进一步划分的目的是为了更好的回收内存或者更快的分配内存。
根据Java虚拟机规范的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘一样。在实现时，既可以实现固定大小的，也可以扩展的，不过当前的虚拟机都是按照可以扩展的来实现（通过-Xmx和-Xms控制），如果堆中没有分配内存完成实例分配，并且堆也无法在扩展的时候，将会抛出OutOfMememoryError异常。
5.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、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却又一个别名叫做non-heap（非堆），目的应该是与Java堆区分开来。
习惯在HotSpot虚拟机上开发、部署的开发者来说，很多都愿意把方法区成为"永久带"(permanet generation)，本质上两者并不等价，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代实现方法区而已，这样的HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一样管理这部分内存，能够省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。对于其他虚拟机来说是不存在永久代的概念。原则上，如何实现方法区属于虚拟机实现细节，不受虚拟机规范约束，但是用永久代实现方法区，现在看来不是一个好主意，因为这样容易遇到内存溢出问题(永久代有-XX:MaxPerSize的上限,J9和JRockit只要没有接触到进程可用内存的上线,列入32位系统的4GB,就不会出现问题)，而且有极少数方法(列入String.intern())会因为这个原因导致不同虚拟机下有不同的表现。因此，低于HotSpot虚拟机，根据官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步采用Native Memory来实现方法区的规划，在目前已经发布的JDK1.7的HotSpot中，已经把原来放在永久代的字符串常量池移出。
Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。相对而言，垃圾收集行为在这个区域比较少出现的，但并非数据进入的方法区就如永久代名字一样"永久"存在了。这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说，这个区域的回收"成绩"比较难以令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但是这部分区域的回收趋势是必要的。
根据Java虚拟机规范的规定,当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemeoryError异常。
6.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，还有信息常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
Java虚拟机对class文件每一部分(包括常量池)的格式都有严格规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求才会被虚拟机认可、装载和执行，但对于运行时常亮吃，Java虚拟机规范没有做任何细节的要求，不同的提供商实现的虚拟机可以按照自己的需要来实现这个内存区域。不过，一般来说，除了保存class文件描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
运行时常量池相对于class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不需要常量一定只有编译器才能产生，也就是并非预置入class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用的比较多的就是String类的intern()方法。
既然运行时常量池也是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法在申请到内存时会抛出OutOfMemeoryError异常。
7.直接内存
直接内存(direct memeory)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。但是这部分也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemeoryError异常出现。
以上内存来自深入理解Java虚拟机一书的知识点。