Каким образом сборщик мусора выявляет, что объект больше не используется и может быть удален?

Сборщик мусора (Garbage Collector) в Android (на базе JVM или ART) определяет, что объект больше не используется, если на него нет активных ссылок из корневых объектов (root references), таких как стеки потоков, статические поля и т.п.

Процесс примерно такой:

• Сборщик начинает с корневых объектов и отмечает все объекты, до которых можно добраться по ссылкам.
• Все объекты, которые не были отмечены, считаются недостижимыми и могут быть удалены.

Таким образом, если объект не достижим из активного кода, он считается мусором и подлежит сборке.

Это называется алгоритмом обхода в глубину или маркировки и очистки (mark-and-sweep).