Bộ nhớ đệm rất quan trọng vì nó cung cấp dữ liệu cho CPU nhanh hơn bộ nhớ chính, điều này làm tăng tốc độ của bộ xử lý. Giải pháp thay thế là lấy dữ liệu từ RAM hoặc bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, nhiều chậm hơn.
Bộ nhớ đệm còn thường được gọi là bộ nhớ CPU và nó thường nằm trên CPU. Dữ liệu được lưu trong bộ đệm thường là dữ liệu và các lệnh thường được CPU sử dụng nhất. Đây là một cách rất nhanh để cung cấp dữ liệu cho bộ xử lý, nhưng dung lượng bộ nhớ đệm có giới hạn.
Hầu hết các CPU hiện đại có ba loại bộ nhớ đệm khác nhau. Bộ nhớ cache đầu tiên, được gọi là bộ nhớ cache L1, là bộ nhớ cache nhanh nhất và là nơi đầu tiên mà CPU sẽ tìm kiếm khi nó cần dữ liệu. Tuy nhiên, nó cũng là loại nhỏ nhất trong ba loại bộ nhớ đệm. Loại bộ đệm thứ hai - và là nơi thứ hai mà CPU tìm kiếm dữ liệu - được gọi là bộ đệm L2. Nó chậm hơn một chút so với bộ nhớ đệm L1, nhưng lớn hơn một chút nên chứa nhiều thông tin hơn.
Loại bộ nhớ đệm cuối cùng là bộ nhớ đệm cuộc gọi L3. Nó là vị trí thứ ba mà CPU sử dụng trước khi chuyển đến bộ nhớ chính của máy tính. Bộ nhớ đệm L3 là bộ nhớ đệm lớn nhất và mặc dù là bộ nhớ đệm chậm nhất trong ba bộ nhớ đệm nhưng vẫn nhanh hơn bộ nhớ chính.
