キャッシュメモリとは、コンピュータシステムにおいて、頻繁にアクセスされるデータを一時的に保存するために使用される、小型で高速なメモリコンポーネントのことです。通常、プロセッサ（CPU）の近くに設置され、CPUと低速のメインメモリ（通常はRAM）の間のバッファとして機能します。キャッシュメモリは、CPUがデータにアクセスする時間を短縮し、システム全体の性能を向上させるのに役立ちます。
キャッシュメモリをイメージしやすくするために、机の上に小さな棚（キャッシュメモリ）と、部屋の向こう側に大きな本棚（メインメモリ）がある状態で作業していることを想像してみてください。仕事中に特定の本を頻繁に参照する必要がある場合、手の届くところにある小さな棚に置いておくことができます。そうすれば、必要なときにいちいち部屋を横切って大きな本棚に行く必要がなくなり、時間と手間を省くことができます。
キャッシュ・メモリも同じような仕組みになっています。プロセッサはデータにアクセスする必要があるとき、まずそのデータがキャッシュメモリにあるかどうかを確認します。もしそこになければ、プロセッサはメインメモリ（RAM）からデータをフェッチしますが、これにはより時間がかかります。メインメモリーからデータを取り出すと、そのデータもキャッシュに保存されるので、次にそのデータが必要になったときに、より速くアクセスできるようになります。
プロセッサに直接配置され、最も小さく、最も高速なキャッシュメモリです。通常、現在実行中の命令で使用されているデータが格納されます。
このキャッシュメモリは、L1キャッシュより若干大きく、遅いですが、メインメモリより速いです。通常、プロセッサチップ上またはそのすぐ近くに配置されています。L2キャッシュは、L1キャッシュにはないものの、頻繁にアクセスされるデータを保存するために使用されます。
このキャッシュメモリは、L2キャッシュよりも大きく、低速で、通常、複数のプロセッサコアで共有されます。L3キャッシュは、L1キャッシュやL2キャッシュにないデータを保存するために使用されますが、それでも高速なアクセス時間の恩恵を受けるには十分な頻度でアクセスされるものです。
要約すると、キャッシュメモリは、コンピュータシステムにおいて頻繁にアクセスされるデータを一時的に保存するために使用される小型で高速なメモリコンポーネントです。プロセッサと低速のメインメモリ（RAM）の間のバッファとして機能し、プロセッサがデータにアクセスする時間を短縮してシステム全体のパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。キャッシュメモリは、プロセッサへの近さと速度に基づいて、異なるレベル（L1、L2、L3）に編成されています。