高速緩衝儲存器就是在計算機儲存系統的層次結構中，介於中央處理器和主儲存器之間的高速小容量儲存器。它和主儲存器一起構成一級的儲存器。高速緩衝儲存器和主儲存器之間資訊的排程和傳送是由硬體自動進行的。某些機器甚至有二級三級快取，每級快取比前一級快取速度慢且容量大。而這時，一開始的高速小容量儲存器就被人稱為一級快取。高速緩衝儲存器最重要的技術指標是它的命中率。它的作用：在計算機技術發展過程中,主儲存器存取速度一直比中央處理器操作速度慢得多，使中央處理器的高速處理能力不能充分發揮，整個計算機系統的工作效率受到影響。有很多方法可用來緩和中央處理器和主儲存器之間速度不匹配的矛盾，如採用多個通用暫存器、多儲存體交叉存取等，在儲存層次上採用高速緩衝儲存器也是常用的方法之一。很多大、中型計算機以及新近的一些小型機、微型機也都採用高速緩衝儲存器。高速緩衝儲存器的容量一般只有主儲存器的幾百分之一，但它的存取速度能與中央處理器相匹配。根據程式區域性性原理，正在使用的主儲存器某一單元鄰近的那些單元將被用到的可能性很大。因而，當中央處理器存取主儲存器某一單元時，計算機硬體就自動地將包括該單元在內的那一組單元內容調入高速緩衝儲存器，中央處理器即將存取的主儲存器單元很可能就在剛剛調入到高速緩衝儲存器的那一組單元內。於是，中央處理器就可以直接對高速緩衝儲存器進行存取。在整個處理過程中，如果中央處理器絕大多數存取主儲存器的操作能為存取高速緩衝儲存器所代替，計算機系統處理速度就能顯著提高。

高速緩衝儲存器Cache是位於CPU與記憶體之間的臨時儲存器，它的容量比記憶體小但交換速度快。

在Cache中的資料是記憶體中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU呼叫大量資料時，就可避開記憶體直接從Cache中呼叫，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入Cache是一種高效的解決方案，這樣整個記憶體儲器（Cache+記憶體）就變成了既有Cache的高速度，又有記憶體的大容量的儲存系統了。

Cache對CPU的效能影響很大，主要是因為CPU的資料交換順序和CPU與Cache間的頻寬引起的。