其中
0級（Constan folding）的優化包括：
a、常數折疊：只要有可能，編譯器就執行將表達式化為常數數字的計算，其中包括運行地址的計算。
b、 簡單訪問優化：對8051系統的內部數據和位地址進行訪問優化。
c、 跳轉優化：編譯器總是將跳轉延至最終目標上，因此跳轉到跳轉之間的命令被刪除。
特點：最少的優化，可以最大程度上配合產生代碼調試信息，可以在任何代碼行打斷點，特別是死代碼處。
1級（Dead code elimination）的優化包括：
a、 死碼消除：無用的代碼段被消除。
b、 跳轉否決：根據一個測試回溯，條件跳轉被仔細檢查，以決定是否能夠簡化或刪除。
特點：有限的優化，去除無用的inline和無用的static函數、死代碼消除等，在影響到調試信息的地方均不進行優化。在適當的代碼體積和充分的調試之間平衡，代碼編寫階段最常用的優化等級。
2級（Data overlaying）的優化包括：
a、數據覆蓋：適於靜態覆蓋的數據和位段被鑒別並標記出來。連接定位器BL51通過對全局數據流的分析，選擇可靜態覆蓋的段。
特點：高度優化，調試信息不友好，有可能會修改代碼和函數調用執行流程，自動對函數進行內聯等。
3級（Peephole optimization）的優化包括：
a、“窺孔”優化：將冗余的MOV命令去掉，包括不必要的從存儲器裝入對象及裝入常數的操作。另外如果能節省存儲空間或者程序執行時間，復雜操作將由簡單操作所代替。
特點：最大程度優化，產生極少量的調試信息。會進行更多代碼優化，例如循環展開，更激進的函數內聯等。
另外，可以通過單獨設置 --loop_optimization_level=option 來控制循環展開的優化等級。
4級（Register variables）的優化包括：
a、寄存器變量：使自動變量和函數參數盡可能位於工作寄存器中，只要有可能，將不為這些變量保留數據存儲器空間。
b、擴展訪問優化：來自IDATA、XDATA、PDATA和CODE區域的變量直接包含在操作之中，因此大多數時候沒有必要將其裝入中間寄存器。
c、局部公共子式消除：如果表達式中有一個重復執行的計算，第一次計算的結果被保存，只要有可能，將被用作后續的計算，因此可從代碼中消除繁雜的計算。
d、CASE/SWITCH語句優化：將CASE/SWITCH語句作為跳轉表或跳轉串優化。
5級（Common subexpression elimination）的優化包括：
a、全局公共子式消除：只要有可能，函數內部相同的子表達式只計算一次。中間結果存入一個寄存器以代替新的計算。
b、簡單循環優化：以常量占據一段內存的循環再運行時被優化。
6級（Loop rotation）的優化包括：
a、回路循環：如果程序代碼能更快更有效地執行，程序回路將進行循環。
7級（Extended Index Access optimizing）的優化包括：
a、擴展入口優化：在適合時對寄存器變量使用DPTR數據指針，指針和數組訪問被優化以減小程序代碼和提高執行速度。
8級（Reuse Common Entry Code）的優化包括：
a、公共尾部合並：對同一個函數有多處調用時，一些設置代碼可被重復使用，從而減小程序代碼長度
9級（Common Block Subroutines）的優化包括：
a、公共子程序塊：檢測重復使用的指令序列，並將它們轉換為子程序。C51甚至會重新安排代碼以獲得更多的重復使用指令序列。
優化級別並非越高越好，應該根據具體要求適當選擇。