記憶體管理，是指軟體運行時對電腦記憶體資源的分配和使用的技術。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，並在適當的時候釋放和回收記憶體資源。
一個運作中的程序，譬如網頁瀏覽器在個人電腦或是圖靈機（Turing machine）裡面，為一個進程將資料轉換於真實世界及電腦記憶體之間，然後將資料存於電腦記憶體內部（在電腦科學，一個程式是一群指令的集合，一個行程是電腦在運作中的程式）。記憶體能被實際組織在許多方法裡頭，例如磁帶或是磁碟，或是小數組容量的微晶片。 從1950年代開始，電腦變的更複雜，它被連接到許多種類的記憶體。記憶體管理的任務也變得複雜，甚至必須在同一台機器上相同的時間運行多個進程。
在記憶體內，一個程式（作業系統）在每一個資料區塊持續追蹤實體位置，及行動實體上的資料去改善其效能及保證可靠性，對於每個使用者層（user -level）的程序，作業系統分配一段虛擬記憶體空間，當進程起始時，不需要移動資料到實體裝置間，資料存於磁碟內的虛擬記憶體空間，也不需要去配置主存空間給該行程，當使用者有需要用到時，他們才會很自由地載入到主存內。
可以想像一個很大的程序，當他運行時變成進程，而大部分的記憶體空間都被存到磁碟內虛擬記憶體位址，需要用到的部分才被載入到記憶體內部提供服務。
主記憶體使用
一個程式結構由以下兩部分而成:
“本文區塊”，也就是指令存放，提供CPU使用及運行
“數據區塊”，儲存程式內部本身設定的數據，例如常數字串，像是GUI介面內部一些文字訊息，或是程式設計時所放入的訊息數據，數據可藉由程式運作時由輸入（input）的方式加入，或是經由程式運作的流程中移除。
當一個程式運行，作業系統將程式的資料區塊及本文區塊映射到虛擬記憶體空間內部，然後在記憶體運行程式的指令，無論如何，當程式運行時就必須去儲存暫時性的數據，或更重要的，它會呼叫一些函數（function）或是例程（subroutine），並且儲存當前函數的狀態，最好的數據結構方法，數據由堆疊（stack ）的方式存儲，當我們完成這個函數，資料會由堆疊的pop方式取出，堆疊將會在函數的生命週期內動態的成長，作業系統提供區分本文區塊及資料區塊，而堆疊區塊則在一個行程的最頂端，這種方式稱為段式結構（segments）或「分段
