Trata-se de uma memória de alta velocidade, situada entre o processador e a memória principal, cujo objetivo é mitigar a diferença de desempenho entre esses componentes, armazenando temporariamente dados e instruções com alta probabilidade de uso imediato.

Apresenta uma capacidade de armazenamento superior à da memória RAM, sendo utilizada para hospedar o núcleo do sistema operacional e evitar o acesso ao armazenamento secundário durante a execução de aplicações pesadas.  

É classificada como uma memória do tipo não volátil, assemelhando-se aos dispositivos de armazenamento de massa (SSD e HD), garantindo a persistência dos dados e das instruções mesmo na ausência de alimentação elétrica.

A cache de nível 1 (L1) possui como características principais o fato de ser externa ao encapsulamento do processador e de oferecer a maior capacidade de armazenamento entre todos os níveis de cache, embora possua o maior tempo de latência.

Sua implementação física é baseada na tecnologia DRAM (Dynamic RAM), o que exige ciclos periódicos de atualização (refresh) para manter a carga elétrica das células de memória e evitar a corrupção dos dados armazenados.