لتحسين أداء الحاسب، يجب أن تصنع ذاكرته بحيث يكون لها سرعة عالية جدا. إلا أن ذلك يكون على حساب زيادة مطردة في سعر الحاسب. وحل هذه المعضلة هو استخدام ذاكرة التخزين التلقائي cache memory. وذاكرة التخزين التلقائي أسرع وأغلى ثمنا من الذاكرة الرئيسية. إلا أن استخدام ذاكرة تخزين تلقائي أصغر بكثير في الحجم، بجانب الذاكرة الرئيسية، لن يقوم بالتأثير على سعر الحاسب بشكل كبير.

عند احتياج وحدة المعالجة المركزية للوصول إلى الذاكرة، تقوم آلية الوصول بالتحقق أولا لترى ما إذا كانت البيانات المطلوبة مخزنة بالفعل في ذاكرة التخزين التلقائي. فإذا لم تكن كذلك، يتم نسخ كتلة الذاكرة الرئيسية المحتوية على البيانات المطلوبة وما يحيط بها إلى ذاكرة التخزين التلقائي. بهذه الطريقة، وحيث أن البيانات المرتبطة يتم تجميعها معا في الذاكرة الرئيسية، وحيث أن تنفيذ البرامج يتم افتراضيا بطريقة متسلسلة، فإنه من المرجح إلى حد كبير أن احتياجات وحدة المعالجة المركزية ستكون في المستقبل القريب موجودة بالفعل في ذاكرة التخزين التلقائي.

ويتم توصيف ذاكرة التخزين التلقائي على أنها داخلية أو خارجية استنادا على ما إذا كانت كائنة داخل وحدة المعالجة المركزية أم لا. وكثيرا ما يشار إلى ذاكرة التخزين التلقائي الداخلية وذاكرة التخزين التلقائي الخارجية بأنهما مستوى 1 (L1) ومستوى 2 (L2) على التوالي استنادا إلى أي منهما يتم البحث في محتوياته أولا. ومرادف كلمة cache بالإنكليزية هو "hiding place" أي "مخبأ". وبما أن البيانات يتم إرسالها تلقائيا ما بين الذاكرة الرئيسية وذاكرة التخزين التلقائي، فإن البرامج لا تحتاج إلى أن تدرك بوجود ذاكرة التخزين التلقائي.