Basicamente é uma forma de escolher quais configurações serão usadas para criar o projeto. Estas são comuns e já vem com o Visual Studio mas é possível criar suas próprias configurações. Veja Configuration Manager...
no menu.
Quando escolhe uma delas está escolhendo um arquivo que contém toda a mecânica que será usada para gerar o projeto. O modo debug prepara o ambiente para a verificação e não para execução em produção.
Em geral isto cria uma variável de compilação (DEBUG
) que poderá ser usada internamente pelo compilador para decidir o que compilar baseado em diretivas do código (compilação condicional) e atributos usados. Além disto é gerado um arquivo (.pdb
) com dados adicionais para ajudar na depuração do código. Obviamente o código é gerado para facilitar o teste e não para rodar rápido e com pouco consumo.
O JITter e o GC se comportam diferentemente quando estão em modo debug.
O modo release, claro, gera um projeto limpo, otimizado e pronto para uso em produção. Algumas tarefas pós-compilação costumam ser usadas neste modo.