Parfois également dénommé JVM (Java Virtual Machine), c’est le logiciel chargé d’exécuter ligne par ligne le bytecode Java. Elle nécessite cependant d’être associée à un environnement d’exécution (un système d’exploitation temps réel, par exemple). Il en existe différentes implantations, certaines issues de licences de Sun, d’autres directement développées à partir des spécifications disponibles dans le domaine public. On parle alors d’implantations clean room de la machine virtuelle Java.