引用计数是垃圾收集的早期策略。在这种方法中，堆中每一个对象都有一个引用计数。一个对象被创建了，并且指向该对象的引用被分配给一个变量，这个对象的引用计数被置为1。当任何其他变量被赋值为对这个对象的引用时，计数加1。当一个对象的引用超过了生存期或者被设置一个新的值时，对象的引用计数减1。任何引用计数为0的对象可以被当作垃圾收集。当一个对象被垃圾收集的时候，它引用的任何对象计数值减1。在这种方法中，一个对象被垃圾收集后可能导致后续其他对象的垃圾收集行动。
这种方法的好处是，引用计数收集器可以很快地执行，交织在程序的运行之中。这个特性对于程序不能被长时间打断的实时环境很有利。坏处就是，引用计数无法检测出循环(即两个或者更多的对象互相引用)。循环的例子如，父对象有一个对子对象的引用，子对象又反过来引用父对象。这些对象永远都不可能计数为0，就算它们已经无法被执行程序的根对象可触及。还有一个坏处就是，每次引用计数的增加或者减少都带来额外开销。
因为引用计数方法固有的缺陷，这种技术现在已经不为人所接受。现实生活中所遇到的Java虚拟机更有可能在垃圾收集堆中使用追踪算法。