Android采用了分层架构，从上图的架构图中我们可以知道，Android划分了四个层，由高到低分别是应用程序层，应用程序框架层，运行库层，Linux内核层。其中蓝色代表Java程序，黄色代表Java虚拟机，绿色代表C/C++编写的程序库，红色为内核（内核+驱动）。
1.应用程序层（JAVA应用程序）
应用程序层包含我们常见的Android应用程序，例如通讯录，联系人，浏览器等。
2.应用程序框架层（JAVA框架）
来自百度百科：Android系统提供给应用开发者的本身就是一个框架，所有的应用开发都必须遵守这个框架的原则。我们在开发应用时就是在这个框架上进行扩展。Android应用框架功能如下：
- android.app：提供高层的程序模型和基本的运行环境。
- android.content：包含对各种设备上的数据进行访问和发布。
- android.database：通过内容提供者浏览和操作数据库。
- android.graphics：底层的图形库，包含画布、颜色过滤、点等。
- android.location：定位和相关服务的类。
- android.media：提供一些类管理多种音频、视频的媒体接口。
- android.net：提供帮助网络访问的类，超过通常的java.net.*接口。
- android.os：提供了系统服务、消息传输和IPC机制。
- android.opengl：提供OpenGL的工具。
- android.provider：提供访问Android内容提供者的类。
- android.telephony：提供与拨打电话相关的API交互。
- android.view：提供基础的用户界面接口框架。
- android.util：涉及工具性的方法，例如时间日期的操作。
- android.webkit：默认浏览器操作接口。
- android.widget：包含各种UI元素（大部分是可见的）在应用程序的布局中。
3.运行库层（本地框架和JAVA运行环境）
运行库层包括运行库(Libraries)和Android运行时(Android Runtime)：
3.1运行库(Libraries)
Android 包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过 Android 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库：
- Bionic系统C库：从 BSD 继承来的标准 C 系统函数库（libc），它是专门为基于嵌入式linux 设备定制的。
- 媒体库：基于PacketVideo OpenCORE；该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG。
- Surface Manager：对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的无缝融合。
- Webkit,LibWebCore：最新的web浏览器引擎，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。鼎鼎大名的 Apple Safari背后的引擎就是Webkit。
- SGL：底层的2D图形引擎。
- 3D libraries：基于OpenGL ES 1.0 APIs实现；该库可以使用硬件 3D加速（如果可用）或者使用高度优化的3D软加速。
- FreeType：位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示。
- SQLite：轻型关系型数据库引擎。
- 还有部分就是硬件抽象层（HAL）。其实Android并非将所有的设备驱动都放在linux内核里面，而是实现在userspace空间，这么做的主要原因是GPL协议，Linux是遵循该协议来发布的，也就意味着对linux内核的任何修改，都必须发布其源代码。而现在这么做就可以避开而无需发布其源代码，毕竟它是用来赚钱的。而在linux内核中为这些userspace驱动代码开一个后门，就可以让的userspace驱动直接控制硬件。而只需要公布这个后门代码即可。一般情况下如果要将Android移植到其他硬件去运行，只需要实现这部分代码即可。包括：显示器驱动，声音，相机，GPS,GSM等等
3.2Android运行时(Android Runtime)
Android运行时包括核心库和Dalvik虚拟机：
3.2.1核心库
核心库兼容了大多数Java语言所需要调用的功能函数（核心库虽然实现了Java标准部分的大部分内容，但也有部分API没有被支持，比如GUI系统的Swing等）。
3.2.2Dalvik虚拟机/ART虚拟机
Dalvik虚拟机是一种基于寄存器的Java虚拟机，主要是完成对生命周期的管理、堆栈的管理、线程的管理、安全和异常的管理以及垃圾回收等重要功能。每个Android应用程序都在它自己的进程中运行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例。Dalvik虚拟机执行.dex文件(该格式文件针对小内存使用做了优化)，所有的类都经由JAVA编译器编译，然后通过SDK中的"dx"工具转化成.dex格式由虚拟机执行。
同时Dalvik虚拟机也依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。
Android Runtime（缩写为ART），在2013年作为Android 4.4系统中的一项测试功能正式对外发布，在Android 5.0及后续Android版本中作为正式的运行时库取代了Dalvik。
4.Linux内核层
Android的核心系统服务依赖于 Linux 2.6 内核 ，如安全性，内存管理，进程管理，网络协议栈和驱动模型。 Linux内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。其外还对其做了部分修改，主要涉及两部分修改：
4.1Binder (IPC)
提供有效的进程间通信，虽然linux内核本身已经提供了这些功能，但Android系统很多服务都需要用到该功能，为了某种原因其实现了自己的一套（安全和效率）。
4.2.电源管理
主要是为了省电。
