從圖中可以看出Android分爲4層，從高到低分別是應用層、應用框架層、系統運行庫層和Linux內核層。下面將對這4層進行簡要的分析和介紹。
1. 應用層
應用是Java語言編寫的運行在虛擬機上的程序，如上圖中最上層部分所示。
我們要開發的程序就是運行在此層。
2. 應用框架層
此層是Google提供的API框架，我們可以使用這些框架來開發自己的應用。
我們可以理解爲Windows API。
Android提供如下組件。
² 視圖系統：包括列表（List）、網格（Grid）、文本框（Text Box）、按鈕（Button），以及可以嵌入的Web瀏覽器。
² 內容提供器（Content Providers）：提供類似Windows IPC功能。
² 資源管理器（Resource Manager）：提供非代碼資源的訪問，如本地字符串、圖形和佈局文件（Layout file）。
² 通知管理器（Notification Manager）：應用可以在狀態欄中顯示自定義的提示信息。相當於Windows中的Message服務。
² 活動管理器（Activity Manager）：用來管理應用程序生命週期並提供常用的導航退回功能。
² 窗口管理器（Window Manager）：管理所有的窗口程序。類似Windows的explorer功能。
² 包管理器（Package Manager）：Android系統內的程序管理
3. 系統運行庫（C/C++庫以及Android運行庫）層
² Bionic系統C庫：C語言標準庫，系統最底層的庫，C庫通過Linux系統來調用。
² 多媒體庫（MediaFramework）：Android系統多媒體庫，基於PacketVideo OpenCORE，該庫支持多種常見格式的音頻、視頻的回放和錄製，以及圖片，比如MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等。
² SGL：2D圖形引擎庫。
² SSL：位於TCP/IP協議與各種應用層協議之間，爲數據通信提供支持。
² OpenGL ES 1.0：3D效果的支持。
² SQLite：嵌入式的關係數據庫。
² Webkit：Web瀏覽器引擎。
² FreeType：位圖（bitmap）及矢量（vector）。
每個Java程序都運行在Dalvik虛擬機之上。
很多人認爲Dalvik虛擬機是一個Java虛擬機，但是這種說法並不準確，兩者並不兼容。
他們有兩個明顯的不同：Java虛擬機運行的是Java字節碼，而Dalvik虛擬機運行的則是其專有的文件格式爲dex（Dalvik Executable）的文件。在Java SE程序中的Java類會被編譯成一個或者多個字節碼文件（.class）然後打包到jar文件，而後Java虛擬機會從相應得class文件和jar文件中獲取相應的字節碼；Android是在編譯成class文件後，還會通過一個工具（dx）將應用所有的class文件轉換成一個dex文件，而後Dalvik虛擬機會從其中讀取指令和數據。
Dalvik虛擬機有如下幾個主要特徵：
（1） 專有的dex文件格式。
爲什麼棄用已有的字節碼文件（.class文件）而採用新的格式呢？原因如下：
Ø 每個應用中會定義很多類，編譯完成後即會有很多相應的class文件，class文件中會有大量冗餘信息，而dex文件格式會把所有的class文件內容整合到一個文件中。這樣，除了減少整體的文件尺寸和I/O操作外，也提高了類的查找速度。
Ø 增加了對新的操作碼的支持。
Ø 文件結構儘量簡潔，使用等長的指令，藉以提高解析速度。
Ø 儘量擴大隻讀結構的大小，藉以提高跨進程的數據共享。
（2） dex的優化。
Ø 調整所有字段的字節序（LITTLE_ENDIAN）和對齊結構中的每一個域。
Ø 驗證DEX文件中的所有類。
Ø 對一些特定的類和方法裏的操作碼進行優化。
（3） 基於寄存器。
相對於基於堆棧實現的虛擬機，基於寄存器實現的虛擬機在代碼的執行效率上更勝一籌。
（4） 一個應用，一個虛擬機實例，一個進程。
4. Linux內核層
Android是經過量身裁減的、基於Linux2.6內核的移動設備的操作系統。
其主要的驅動如下：
Ø 顯示驅動（Display Driver）：基於Linux的幀緩衝（FrameBuffer）驅動。
Ø 鍵盤驅動（KeyBoard Driver）：作爲輸入設備的鍵盤驅動。
Ø Flash內存驅動（Flash Memory Driver）：基於MTD的Flash驅動程序。
Ø 照相機驅動（Camera Driver）：常用的基於Linux的v412（Video for Linux）驅動。
Ø 音頻驅動（Audio Driver）：常用的基於ALSA（AdvancedLinux Sound Architecture）的高級Linux聲音體系驅動。
Ø 藍牙驅動（Bluetooch Driver）：基於IEEE 802.15.1標準的無線傳輸技術。
Ø WiFi驅動：基於IEEE 802.11標準的驅動程序。
Ø Binder IPC驅動：Andriod的一個特殊的驅動程序，具有獨立的設備節點，提供進程間通信的功能。
Ø Power Management（電源管理）：比如電池電量等。
1.1.1 Android應用程序框架
ü android.app
提供高層的程序模型和基本的運行環境。
ü android.content
包含對各種設備上的數據進行訪問和發佈。
ü android.database
通過內容提供者瀏覽和操作數據庫
ü android.graphics
底層的圖形庫，包含畫布、顏色過濾、點、矩形，可以將它們直接繪製到屏幕上。
ü android.location
定位和相關服務的類
ü android.media
提供一些類管理多種音頻、視頻的媒體接口。
ü android.net
提供幫助網絡訪問的類，超過通常的java.net.*接口
ü android.os
提供了系統服務、消息傳輸和IPC機制。
ü android.opengl
提供OpenGL的工具。
ü android.provider
提供訪問Android內容提供者的類。
ü android.telephony
提供與撥打電話相關的API交互。
ü android.view
提供基礎的用戶界面接口框架。
ü android.util
涉及工具性的方法，例如時間日期的操作。
ü android.webkit
默認瀏覽器操作接口。
ü android.widget
包含各種UI元素（大部分是可見的）在應用程序的佈局中使用。