原始类型，如整形、字符型等，都是可以在Java和本地代码之间进行复制的。另一方面，任意的Java对象都是通过引用进行传递的。虚拟机必须跟踪已传递给本地代码中的所有对象，以便于这些对象不被垃圾回收器释放。反过来，本地代码必须有一个方式通知虚拟机它不再需要这些对象。此外，垃圾收集器必须能够将本机代码引用的对象移除。
全局和局部引用
JNI将本地代码使用的对象引用分为两类：局部引用和全局引用。局部引用在本地方法的调用过程中是有效的，并在本地方法返回时自动释放。全局引用一直有效，直到他们被显式释放。
对象被传递到本地方法并作为局部引用。JNI函数所返回的所有Java对象都是局部引用。JNI允许程序员从局部引用创建全局引用。期望Java对象的JNI函数可接受全局和局部引用。本地方法会返回局部或全局引用给VM作为结果。
在大多数情况下，程序员应该依靠虚拟机在本地方法返回后释放所有的局部引用。不过，有些时候程序员也应该显式释放局部引用。考虑一下，比如，在以下情况下：
- 本地方法访问一个大型Java对象，从而创建了一个该Java对象的本地引用。然后，本地方法执行额外的计算，然后再返回给调用者。大型Java对象的局部引用会防止对象被垃圾回收，即使该对象在剩余部分运算中不再被使用。
- 本地方法创建了大量的局部引用，虽然他们中的所有并不是在同一时间被使用。由于虚拟机需要一定的空间来保存一个本地引用，创建太多的局部引用可能会导致系统运行内存溢出。例如，一个本地方法遍历一个大的对象数组，获取元素作为局部引用，并在每次迭代中操作一个元素。每次迭代之后，程序员就不再需要这些数组元素的本地引用。
在本地方法内部，JNI允许程序员在任何时候手动删除本地引用。为了确保程序员可以手动释放局部引用，JNI函数不被允许创建额外的局部引用，它们作为结果返回的引用除外。
局部引用仅在他们被创建的线程中是有效的。本地代码不能传递本地引用从一个线程到另一个线程。
实现局部引用
为了实现局部引用，Java虚拟机为每个从Java到本地方法的控制权的转移创建了一个注册表。注册表映射了Java对象的不可移动的本地引用，并保持对象不被垃圾回收。所有传递给本地方法的Java对象（包括那些作为JNI函数的调用结果被返回的）都会被自动添加到注册表中。在本地方法返回后注册表将会被删除，使所有记录可以被垃圾回收。
有不同的方法来实现注册表，如使用表，链表，或哈希表。虽然可使用引用计数，以避免在注册表中重复的项目，JNI的实现不一定必须要检测和合并重复的条目。
注意，局部变量通过谨慎地扫描本地栈不能被如实地实现，本机代码可以存储局部引用到全局或堆数据结构。