Perl está implementado como un intérprete, escrito en C, junto con una gran colección de módulos, escritos en Perl y C. La distribución fuente tiene, en 2005, 12 MB cuando se empaqueta y comprime en un fichero tar. El intérprete tiene 150.000 líneas de código C y se compila en un ejecutable de 1 MB en las arquitecturas de hardware más típicas. De forma alternativa, el intérprete puede ser compilado como una biblioteca y ser embebida en otros programas. Hay cerca de 500 módulos en la distribución, sumando 200.000 líneas de Perl y unas 350.000 líneas adicionales de código C. Mucho del código C en los módulos consiste en tablas de codificación de caracteres.
El intérprete tiene una arquitectura orientada a objetos. Todos los elementos del lenguaje Perl —escalares, listas, hashes, referencias a código, manejadores de archivo— están representados en el intérprete como estructuras C. Las operaciones sobre estas estructuras están definidas como una numerosa colección de macros, typedef y funciones; esto constituye la API C de Perl. La API Perl puede ser desconcertante para el no iniciado, pero sus puntos de entrada siguen un esquema de nombres coherente, que ayuda a los que quieran utilizarla.
La ejecución de un programa Perl se puede dividir, generosamente, en dos fases: tiempo de compilación y tiempo de ejecución.[5] En tiempo de compilación el intérprete parsea el texto del programa en un árbol sintáctico. En tiempo de ejecución, ejecuta el programa siguiendo el árbol. El texto es parseado sólo una vez y el árbol sintáctico es optimizado antes de ser ejecutado, para que la fase de ejecución sea relativamente eficiente. Las optimizaciones del árbol sintáctico en tiempo de compilación incluyen simplificación de expresiones constantes, propagación del contexto y optimización en trozos sueltos de código. Sin embargo, las fases de compilación y ejecución pueden anidarse: un bloque BEGIN se ejecuta en tiempo de compilación, mientras que una función eval inicia una compilación durante una ejecución. Ambas operaciones están implícitas en otras -de forma notable, la cláusula use que carga bibliotecas, conocidas en Perl como módulos, implica un bloque BEGIN.
Perl es un lenguaje dinámico y tiene una gramática sensible al contexto que puede quedar afectada por el código ejecutado durante una fase de ejecución intermedia (Ver ejemplos.[6] ). Por eso Perl no puede ser parseado mediante una aplicación directa de analizadores léxicos/parseador Lex/Yacc. En cambio, el intérprete implementa su propio analizador léxico, que coordinado con un parseador modificado GNU bison resuelve las ambigüedades del lenguaje. Se ha dicho que "sólo perl puede parsear Perl", queriendo decir que sólo el intérprete Perl (perl) puede parsear el lenguaje Perl (Perl). La razón de esto se atestigua por las persistentes imperfecciones de otros programas que emprenden la tarea de parsear Perl, como los analizadores de código y los auto-indentadores, que tienen que vérselas no sólo con las muchas formas de expresar inequívocamente construcciones sintácticas, sino también con el hecho de que también Perl no puede, en general, ser parseado sin antes ser ejecutado.
El mantenimiento del intérprete Perl, a lo largo de los años, se ha vuelto cada vez más difícil. El núcleo ha estado en continuo desarrollo desde 1994. El código ha sido optimizado en rendimiento a expensas de la simplicidad, claridad y unas interfaces internas más fuertes. Nuevas características han sido añadidas, manteniendo todavía, compatibilidad virtualmente completa hacia atrás con las primeras versiones. El tamaño y la complejidad del intérprete son una barrera para los desarrolladores que desean trabajar en él.
Perl es distribuido con unos 120.000 test funcionales. Éstos se ejecutan como parte del proceso normal de construcción y comprueban extensamente al intérprete y a sus módulos principales. Los desarrolladores Perl confían en los test funcionales para asegurarse que los cambios en el intérprete no introducen errores; recíprocamente, los usuarios Perl que vean al intérprete pasar los test funcionales en su sistema pueden tener un alto grado de confianza de que está funcionando adecuadamente.
No hay una especificación o estándar escrito para el lenguaje Perl y no hay planes de crear uno para la versión actual de Perl. Siempre ha existido sólo una implementación del intérprete. Este intérprete, junto con los test funcionales, forman la especificación de facto del lenguaje.
