Arsitektur kernel Linux pada Android telah diubah oleh Google, berbeda dengan siklus pengembangan kernel Linux biasa. Secara standar, Android tidak memiliki
X Window System asli ataupun dukungan set lengkap dari perpustakaan
GNU standar. Oleh sebab itu, sulit untuk mem
porting perpustakaan atau aplikasi Linux pada Android. Dukungan untuk aplikasi simpel C dan
SDL bisa dilakukan dengan cara menginjeksi
shim Java dan menggunakan
JNI, misalnya pada port
Jagged Alliance 2 untuk Android.
Salah satu fitur yang coba disumbangkan oleh Google untuk kernel
Linux adalah fitur manajemen daya yang disebut "wakelocks", namun fitur
ini ditolak oleh pengembang kernel utama karena mereka merasa bahwa
Google tidak menunjukkan niatnya untuk mengembangkan kodenya sendiri. Pada bulan April 2010, Google mengumumkan bahwa mereka akan menyewa dua karyawan untuk mengembangkan komunitas kernel Linux, namun,
Greg Kroah-Hartman,
pengelola kernel Linux versi stabil, menyatakan pada bulan Desember
2010; ia khawatir bahwa Google tak lagi berusaha untuk mengubah kode
utama Linux.
Beberapa pengembang Android di Google mengisyaratkan bahwa "tim Android
sudah mulai jenuh dengan proses ini", karena mereka hanyalah tim kecil
dan dipaksa untuk melakukan pekerjaan yang mendesak demi keberlangsungan
Android.
Pada Agustus 2011,
Linus Torvalds menyatakan: "akhirnya Android dan Linux akan kembali pada kernel umum, tapi mungkin untuk empat atau lima tahun kedepan".
Pada Desember 2011, Greg Kroah-Hartman mengumumkan dimulainya Android
Mainlining Project, yang bertujuan untuk mengembalikan beberapa
pemacu, patch, dan fitur Android pada kernel Linux, yang dimulai dengan Linux 3.3.
Setelah upaya sebelumnya gagal, Linux akhirnya menyertakan fitur
wakelocks dan autosleep pada kernel 3.5. Antarmukanya masih sama, namun
implementasi Linux yang baru memiliki dua mode
suspend
(penangguhan) berbeda: penangguhan ke penyimpanan (penangguhan
tradisional yang digunakan oleh Android), dan penangguhan ke cakram
(hibernasi, serupa dengan fitur yang ada pada desktop).
Penyertaan fitur baru ini akan rampung pada Kernel 3.8, Google telah
membuka repositori kode publik yang berisi karya eksperimental mereka
untuk mendesain ulang Android dengan Kernel 3.8.
Memori kilat (
flash storage)
pada perangkat Android dibagi menjadi beberapa partisi, misalnya
"/system" untuk sistem operasi, dan "/data" untuk pemasangan aplikasi
dan data pengguna. Berbeda dengan distribusi desktop Linux, pemilik perangkat Android tidak diberikan akses
root pada sistem operasi, dan partisi sensitif seperti /system bersifat
hanya-baca. Namun, akses root dapat diperoleh dengan cara memanfaatkan kelemahan keamanan pada Android, cara ini sering digunakan oleh komunitas sumber terbuka untuk meningkatkan kinerja perangkat mereka, namun juga bisa dimanfaatkan oleh pihak yang tidak bertanggungjawab untuk menyebarkan
virus dan
perangkat perusak.
Terkait dengan masalah apakah Android bisa digolongkan ke dalam distribusi Linux masih diperdebatkan secara luas.
Linux Foundation dan
Chris DiBona,
kepala sumber terbuka Google, mendukung hal ini. Sedangkan yang
lainnya, seperti teknisi Google Patrick Brady, menentangnya, ia
beralasan bahwa Android kurang mendukung sebagian besar perkakas
GNU, termasuk
glibc.