CLR 是 .NET 平台的核心，沒有之一。
元件物件模型（Component Object Mode, COM）是 CLR 的前身，它將 Windows 平台上執行的所有成員標準化，並定義了它們之間溝通的規範，使得不同程式語言的進程間通訊和動態物件建立成為可能。
所有 COM 元件都實現了 IUnknown 介面，採用參照計數管理物件的生命週期。
當微軟開始 .NET 框架的開發時，他們最終決定改進現有的 COM，並將它命名為公共語言執行時（Common Language Runtime, CLR）。
CLR 中元件間的溝通規範由後設資料 （metadata）負責，因此，每個可遷移執行檔案（即 .exe 檔案）都包含了後設資料，以便 CLR 知道檔案內部的型別是什麼。
所以，有人稱“CLR 是一個更好的 COM”。
CLR 是讓 .NET 程式執行所需的外部服務的集合，.NET 平台的核心和最重要的元件，類似於 Java 的 JVM。
它有如下的核心功能：
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在程式的第一步編譯時，將程式通過對應的編譯器編譯為 IL，並生成後設資料。將 IL 和後設資料打包，加入 PE 和 CLR 檔案頭使之成為託管模組，將各個模組打包為程式集（不過，語言編譯器不被看作 CLR 的一部分）。
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程式執行時，型別檢查器負責保證型別安全（程式碼驗證），即時編譯器（JIT）負責將 IL 編譯為機器碼。
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型別載入器（Class loader）負責通過清單和後設資料探測型別的位置，並載入需要的型別，生成型別物件，包括方法表等。
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方法呼叫。
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自動記憶體管理和垃圾回收（COM 使用參照計數，而 CLR 使用標記清除）。
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執行緒池管理。
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字串駐留池管理。
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例外處理。
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動態載入程式集（晚期系結），這是和型別載入器互動的必然結果。
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與 COM 元件的互動。
可以看到，絕大部分功能都是在程式執行時保證程式的順利執行的。
因此，CLR 管理 .NET 程式集的執行，執行於作業系統之上。
CLR 的一些功能僅僅是作業系統的一個再包裝，例如執行緒，記憶體管理等，這些實際上是進一步呼叫作業系統 API，存取核心物件。
但 JIT 則是它獨有的，如果沒有它，就不能把 IL 變成機器碼，計算機也就不認識 C#，你也就不能執行 C# 程式。
對 CLR 了解越多，對整個 .NET 的把握就越好。
受控代碼是必須在 CLR 下執行的程式碼，而非受控代碼則不需要 CLR 的支援就可以執行。
CLR 本身用於管理受控代碼，因此它是由非受控代碼編寫的，而並不是一個包含了受控代碼的程式集，也不能使用基於 IL 的反編譯工具進行檢視。
CLR 位於 C:%SystemRoot%Microsoft.NETFramework[ 版本號 ]下，對應不同的機器有兩個版本，一個是工作站版本的 mscorwks.dll，一個是伺服器版本的 mscorsvr.dll。
wks 和 svr 分別代表 workstation（工作站） 和 server（伺服器）。