Sistemul de operare Android este construit pe o arhitectură de tipul client-server, în care aplicațiile rulează pe un mediu virtualizat, cunoscut sub numele de Mașina Virtuală Dalvik. Acesta efectuează traducerea codului Java în cod nativ, permitând astfel ca aplicațiile să ruleze pe o gamă largă de dispozitive hardware diferite. Android gestionează, de asemenea, procesele de sistem ale dispozitivului, interacțiunea cu diversele componente hardware (cum ar fi ecranul tactil sau senzorii) și asigură securitatea datelor și a informațiilor de pe dispozitiv.