无服务器应用通过在函数长时间不活动后被调用时按需初始化运行时环境来处理冷启动。冷启动发生是因为云提供商（如 AWS Lambda 或 Azure Functions）只在需要时动态分配资源来执行函数。在此过程中，平台会预置一个容器，加载函数代码，并在代码运行前初始化依赖项。这种设置会引入延迟，即冷启动延迟。例如，Node.js 函数可能在不到一秒内启动，而具有较重依赖项的 Java 函数可能需要几秒钟。冷启动在函数不常被重复使用的低流量应用中最为明显。
有几个因素会影响冷启动的持续时间。运行时选择起着重要作用：像 Python 或 JavaScript 这样的轻量级运行时通常比 .NET 或 Java 这样的编译型语言初始化得更快。代码包大小也很重要——部署包较小的函数（例如，不包含未使用的库）初始化得更快。此外，云提供商会随着时间优化其平台。例如，AWS 使用 Firecracker 微虚拟机来减少开销，而 Azure 则采用预热容器来应对可预测的工作负载。内存分配设置也会影响启动速度；分配更多内存通常会加速容器预置。例如，配置了 1GB 内存的函数可能比配置了 128MB 的函数启动得更快，因为提供商会优先为更高层级的配置分配资源。
为了缓解冷启动，开发者使用诸如保持函数“热启动”、优化代码或利用预置并发等策略。一种常见方法是定期调用函数（例如，通过 cron 作业）以防止其进入空闲状态。AWS Lambda 的预置并发（Provisioned Concurrency）功能会维护预初始化的实例，从而消除了关键工作负载的冷启动。代码优化——例如最小化依赖项、对大型库使用惰性初始化或选择更快的运行时——也可以减少启动时间。例如，Java 函数可能会谨慎使用静态初始化器以避免延迟。边缘计算平台（如 Cloudflare Workers）通过使用隔离区（isolates）而非容器完全避免了冷启动，尽管这限制了运行时选项。这些技术根据应用需求平衡了成本、复杂性和性能之间的权衡。