執行緒的實現
各個執行緒既可以共享程式資源（記憶體地址、檔案I/O等），又可以獨立排程（執行緒是CPU排程的基本單位）。
每個已經執行start()且還未結束的java.lang.Thread類的例項就代表了一個執行緒。Thread的所有關鍵方法都是宣告為Native的。在Java API中，一個Native方法往往意味著這個方法沒有使用或無法使用平臺無關的手段來實現（當然也可能是為了執行效率而使用Native方法，不過，通常最高效的手段也就是平臺相關的手段）。
實現執行緒主要有3種方式：
1）使用核心執行緒實現
2）使用使用者執行緒實現
3）使用使用者執行緒加輕量級程式混合實現
使用核心執行緒（Kernel-Level Thread，KLT）實現
核心執行緒就是直接由作業系統核心（Kernel）支援的執行緒，這種執行緒由核心來完成執行緒切換，核心通過操縱排程器（Scheduler）對執行緒進行排程，並負責將執行緒的任務對映到各個處理器上。每個核心執行緒可以視為核心的一個分身，這樣作業系統就有能力同時處理多件事情，支援多執行緒的核心就叫做多執行緒核心（Multi-Threads Kernel）。
程式一般不會直接去使用核心執行緒，而是去使用核心執行緒的一種高階介面–輕量級程式（Light Weight Process，LWP），輕量級程式就是我們通常意義上所講的執行緒，由於每個輕量級程式都由一個核心執行緒支援，因此只有先支援核心執行緒，才能有輕量級程式。這種輕量級程式與核心執行緒之間1:1的關係稱為一對一的執行緒模型。
輕量級程式與核心執行緒之間1:1的關係：
由於核心執行緒的支援，每個輕量級程式都成為一個獨立的排程單元，即使有一個輕量級程式在系統呼叫中阻塞了，也不會影響整個程式繼續工作，但是輕量級程式具有它的侷限性：首先，由於是基於核心執行緒實現的，所以各種執行緒操作，如建立、析構及同步，都需要進行系統呼叫。而系統呼叫的代價相對較高，需要在使用者態（User Mode）和核心態（Kernel Mode）中來回切換。其次，每個輕量級程式都需要有一個核心執行緒的支援，因此輕量級程式要消耗一定的核心資源（如核心執行緒的棧空間），因此一個系統支援輕量級程式的數量是有限的。
使用使用者執行緒實現
從廣義上來講，一個執行緒只要不是核心執行緒，就可以認為是使用者執行緒（User Thread，UT），輕量級程式也屬於使用者執行緒，但輕量級程式的實現始終是建立在核心之上的，許多操作都要進行系統呼叫，效率會受到限制。
而狹義上的使用者執行緒指的是完全建立在使用者空間的執行緒庫上，系統核心不能感知執行緒存在的實現。使用者執行緒的建立、同步、銷燬和排程完全在使用者態中完成，不需要核心的幫助。如果程式實現得當，這種執行緒不需要切換到核心態，因此操作可以是非常快速且低消耗的，也可以支援規模更大的執行緒數量，部分高效能資料庫中的多執行緒就是由使用者執行緒實現的。這種程式與使用者執行緒之間1:N的關係稱為一對多的執行緒模型：
使用使用者執行緒的優勢在於不需要系統核心支援，劣勢也在於沒有系統核心的支援，所有的執行緒操作都需要使用者程式自己處理。執行緒的建立、切換和排程都是需要考慮的問題，而且由於作業系統只把處理器資源分配到程式，那諸如“阻塞如何處理”，“多處理器系統中如何將執行緒對映到其它處理器上”這類問題解決起來將會異常困難，甚至不可能完成。除了以前在不支援多執行緒的作業系統中（如DOS）的多執行緒程式與少數有特殊需求的程式外，現在使用使用者執行緒的程式越來越少了，Java、Ruby等語言都曾經使用過使用者執行緒，最終又都放棄使用它。
使用使用者執行緒加輕量級程式混合實現
在這種混合實現下，即存在使用者執行緒，也存在輕量級程式。使用者執行緒還是完全建立在使用者空間中，因此使用者執行緒的建立、切換、析構等操作依然廉價，並且可以支援大規模的使用者執行緒併發。而作業系統提供支援的輕量級程式則作為使用者執行緒和核心執行緒之間的橋樑，這樣可以使用核心提供的執行緒排程功能及處理器對映，並且使用者執行緒的系統呼叫要通過輕量級程式來完成，大大降低了整個程式被完全阻塞的風險。在這種混合模式中，使用者執行緒與輕量級程式的數量比是不定的，即為N:M的關係：
許多UNIX系列的作業系統，如Salaris、HP-UX等都提供了N:M的執行緒模型實現。
Java執行緒的實現
Java執行緒在JDK1.2之前，是基於稱為“綠色執行緒”（Green Threads）的使用者執行緒實現的，而在JDK1.2中，執行緒模型替換為基於作業系統原生執行緒模型來實現。因此，在目前的JDK版本中，作業系統支援怎樣的執行緒模型，在很大程度上決定了Java虛擬機器的執行緒是怎樣對映的，這點在不同的平臺上沒有辦法達成一致，虛擬機器規範中也並未限定Java執行緒需要使用哪種執行緒模型來實現。執行緒模型只對執行緒的併發規模和操作成本產生影響，對Java程式的編碼和執行過程來說，這些差異都是透明的。
對於Sun JDK來說，它的Windows版與Linux版都是使用一對一的執行緒模型實現的，一條Java執行緒就對映到一條輕量級程式之中，因為Windows和Linux系統提供的執行緒模型就是一對一的。而在Solari平臺中，由於作業系統的執行緒特性可以同時支援一對一（通過Bound Threads或Alternate Libthread實現）及一對多（通過LWP/Thread Based Synchronization實現）的執行緒模型，因此在Solaris版的JDK中也對應提供了兩個平臺專有的虛擬機器引數：-XX:+UseLWPSynchronization（預設值）和-XX:+UseBoundThreads來明確指定虛擬機器使用哪種執行緒模型。