“内存模型”，可以理解为在特定的操作协议下，对特定的内存或高速缓存进行读写访问的过程抽象，就像物理计算机中由一开始的CPU—内存交互访问发展到CPU—高速缓存—内存三层交互访问，这也是物理计算机内存模型，不同架构的物理机器可以拥有不一样的内存模型，而java虚拟机也有自己的内存模型。
java内存模型，java虚拟机规范中定义的一种用来屏蔽各种硬件操作和操作系统访问差异，以实现java程序在各种平台下都能达到一致的内存模型。定义java内存模型并非一件容易的事，这个模型必须定义的足够严谨，才能让java的并发内存访问操作不会产生歧义，但是也必须定义的足够宽松，使得虚拟机的实现有足够的自由空间去利用硬件的各种特性和资源来获取更好的执行速度。
java内存模型的主要目标是定义程序中各个变量的访问规则，即在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出这个变量的底层细节，类似物理机存储数据到内存中和从内存中读取数据。但是，此处的变量与java编程中所说的变量有所区别，它包括了实例字段、静态字段和构成数组对象的元素，但不包括局部变量与方法参数，因为后者是线程私有的，不会被共享，自然不会存在竞争问题。
java内存模型规定了所有的变量都存在主内存（main memory）中（此处的主内存与物理机中的主内存名字一样，但此处仅仅是虚拟机内存区域布局中的一部分）。每条线程都有自己的工作内存（Working Memory，类似于物理机中的处理器高速缓存），线程的工作内存中保存了被该线程用到的变量的主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程之间变量值的传递均需要通过主内存来完成，线程，主内存，工作内存三者的交互关系如下图所示：
这里所讲的主内存、工作内存与之前所说的java内存区域中的java堆、栈、方法区等并不是同一层次的划分，这两者基本上是没关系的，如果两者一定要勉强对应起来，那么从变量、主内存、工作内存的定义来看，主内存主要对应于java堆中的对象实例数据部分，而工作内存则对应虚拟机栈中的部分区域。从更低层次来说，主内存就直接对应物理内存，而为了获取更好的运行速度，虚拟机可能会让工作内存优先存储于寄存器和告诉缓存中，因为程序运行时主要访问读写的是工作内存。