Фактическое определение типа

Если говорить, о OpenJDK/HotSpot, то у каждого объекта в куче (heap) есть заголовок с двумя полями: mark и klass.

mark содержит хэшкод, возраст объекта и локи.

klass представляет собой указатель на структуру:

• в JDK 7: klassOop, лежащую в PermGen,
• в JDK 8+: Klass, лежащую в Metaspace.

По сути это внутренний аналог java.lang.Class, лежащий в нативной памяти.

Насколько я знаю, этот момент явно не описан в спецификации JVM, и в других реализациях может быть реализовано по-другому.