在LLVM程序中，变量可以定义为thread_local，这意味着它不会被线程共享（每个线程都有一个独立的变量副本）。并非所有目标都支持线程局部变量。可选的，一个TLS变量可以指定一下TLS模型之一：
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| localdynamic | 用于仅在当前共享库中使用的变量。 |
| initialexec | 用于不会动态加载的模块中的变量。 |
| localexec | 用于可执行文件中定义的变量，并且仅在本可执行文件中使用。 |
如果没有给出明确的模型，则使用 “general dynamic” 模型。
LLVM IR的TLS模型对应于ELF TLS模型，有关在何种情况下可以使用不同模型的详细信息，请参阅线程局部存储的ELF处理。如果不支持指定的模型，或者可以更好地选择模型，目标可以选择不同的TLS模型。
模型也可以在别名中指定，但它仅控制别名的访问方式。它对别名没有任何影响。
对于没有ELF TLS模型的链接器支持的平台，-femulated-tls标志可用于生成GCC兼容的模拟TLS代码。