首先從線程的角度來區分，BIO、NIO、AIO之間可以這麼區分：
BIO，同步阻塞式IO，簡單理解：一個連接一個線程
NIO，同步非阻塞IO，簡單理解：一個請求一個線程
AIO，異步非阻塞IO，簡單理解：一個有效請求一個線程
詳細來講：
BIO
在JDK1.4之前，用Java編寫網絡請求，都是建立一個ServerSocket，然後，客戶端建立Socket時就會詢問是否有線程可以處理，如果沒有，要麼等待，要麼被拒絕。即：一個連接，要求Server對應一個處理線程。
NIO
在Java裏的由來，在JDK1.4及以後版本中提供了一套API來專門操作非阻塞I/O，我們可以在java.nio包及其子包中找到相關的類和接口。由於這套API是JDK新提供的I/O API，因此，也叫New I/O，這就是包名nio的由來。這套API由三個主要的部分組成：緩衝區（Buffers）、通道（Channels）和非阻塞I/O的核心類組成。在理解NIO的時候，需要區分，說的是New I/O還是非阻塞IO,New
I/O是Java的包，NIO是非阻塞IO概念。這裏講的是後面一種。
NIO本身是基於事件驅動思想來完成的，其主要想解決的是BIO的大併發問題： 在使用同步I/O的網絡應用中，如果要同時處理多個客戶端請求，或是在客戶端要同時和多個服務器進行通訊，就必須使用多線程來處理。也就是說，將每一個客戶端請求分配給一個線程來單獨處理。這樣做雖然可以達到我們的要求，但同時又會帶來另外一個問題。由於每創建一個線程，就要爲這個線程分配一定的內存空間（也叫工作存儲器），而且操作系統本身也對線程的總數有一定的限制。如果客戶端的請求過多，服務端程序可能會因爲不堪重負而拒絕客戶端的請求，甚至服務器可能會因此而癱瘓。
NIO基於Reactor，當socket有流可讀或可寫入socket時，操作系統會相應的通知引用程序進行處理，應用再將流讀取到緩衝區或寫入操作系統。
也就是說，這個時候，已經不是一個連接就要對應一個處理線程了，而是有效的請求，對應一個線程，當連接沒有數據時，是沒有工作線程來處理的。
AIO
與NIO不同，當進行讀寫操作時，只須直接調用API的read或write方法即可。這兩種方法均爲異步的，對於讀操作而言，當有流可讀取時，操作系統會將可讀的流傳入read方法的緩衝區，並通知應用程序；對於寫操作而言，當操作系統將write方法傳遞的流寫入完畢時，操作系統主動通知應用程序。
即可以理解爲，read/write方法都是異步的，完成後會主動調用回調函數。