از سال ۱۹۹۵ تا کنون، برنامه های نوشته شده به زبان جاوا، در سیستم های عامل مختلف و در ماشین های مشابه با کامپیوتر (مانند پرینترها، دستگاه های خودپرداز، پارک مترها، دوربین های مداربسته، گوشی های تلفن همراه، مودم ها، روترها، دستگاه های پرداخت عوارض و …) به وفور مورد استفاده واقع شده اند، تا جایی که با آمار مربوط به سال ۲۰۱۴، هم اکنون بیش از ۳ میلیارد دیوایس (ماشین) از جاوا استفاده می کنند. از این نظر، زبان برنامه نویسی جاوا، رکورد دار است و دارای بیشترین تنوع محیط اجرا، در میان زبان های برنامه نویسی است.
در واقع، برنامه های نوشته شده به زبان جاوا، در هنگام کامپایل شدن به یک زبان میانی (Intermediate Language) ترجمه می شود که اصطلاحا به آن بایتکد (Bytecode) گفته می شود، و محتوای آن، در فایل هایی با پسوند class ذخیره می شوند. برنامه های ترجمه شده به بایت کد، مستقل از معماری کامپیوتر و بر روی هر سیستم عاملی قابل اجراست. چرا که برای هر سیستم عاملی، یک برنامه اجرا کننده موسوم به ماشین مجازی جاوا یا Java Virtual Machine (به اختصار JVM)، توسط سازندگان جاوا پیاده سازی شده است و این امکان را فراهم می آورد که بایت کد به صورت یک برنامه کاربردی تحت سیستم عامل مقصد، اجرا شود. این مشابه با الگویی است که در چارچوب کاری دات نت مایکروسافت (Microsoft .NET Framework) و زبان میانی مایکروسافت (MSIL) پیاده سازی شده است.
کاربردهای زبان برنامه نویسی جاوا
به طور ویژه، پس از معرفی سیستم عامل اندروید (Android) برای تلفن های همراه هوشمند و تبلت ها، و معرفی جاوا به عنوان اصلی ترین زبان توسعه برنامه های تحت اندروید، استقبال عمومی به استفاده از آن، بیشتر شد و این زبان جایگاه ویژه تری در میان سایر زبان های برنامه نویسی به دست آورد. از طرفی، برنامه های علمی و فنی بسیاری نیز، با استفاده از جاوا پیاده سازی شده اند که کاربردهای فراوانی در حوزه های مختلف صنعت و پژوهش دانشگاهی دارند. از این میان، می توان به نرم افزار وکا (WEKA) اشاره نموده که ابزاری برای داده کاوی است و به صورت کامل در زبان برنامه نویسی جاوا پیاده سازی شده است.
گذشته از پیاده سازی برنامه های کاربردی برای اجرا در کامپیوترها و موبایل های هوشمند، بسیاری از وب سایت ها، از امکانات موجود در جاوا، برای پیاده سازی ساختار دینامیکی استفاده نموده اند و امروزه، جاوا با استفاده در بیش از ۱۴ درصد از کل وب سایت های دنیا، پس از PHP پرکاربردترین زبان برنامه نویسی در عرصه برنامه نویسی وب و پیاده سازی وب سایت های پویاست.