キャッシュメモリとはCPUと主記憶装置とのデータのやり取りの仲介を担う補助記憶装置のことである。主記憶装置はCPUに比べると動作速度が遅く、CPUの処理が早くとも主記憶装置の動作速度に足を引っ張られることがある。これを解決するためにデータの容量が小さくとも速い速度でデータのやり取りが行えるキャッシュメモリが作られた。キャッシュメモリはあらかじめ主記憶装置から必要なデータを移して置き、動作速度が速いCPUとキャッシュメモリの間でのみデータのやり取りを行うことによってコンピュータ全体の処理速度を速くすることができる。また、CPUに複数のキャッシュメモリが内蔵されている場合もあり、CPUに近い方から1次キャッシュメモリ、2次キャッシュメモリ、3次キャッシュメモリと呼ばれる。CPUからは1次、2次、3次の順で遠くなっており、主記憶装置に近くなっている。また、数が大きくなるとその分容量が増えるものの、データの読み込みや書き出しは遅くなってしまう。

コンピュータどうしでのデータのやり取りをする際、データをそのままの状態で送るとデータ量が大きすぎる場合がある。このような事態を回避するために、データの持っている情報を変えることなく、サイズを小さくする圧縮と呼ばれる処理がデータに行われている。例えるならば、例外はあるものの、机を郵便で送る際にそのままの状態で送るのではなく、一度分解して組み立て用の設計図と一緒に送るようなものである。この時に、どれぐらい元のデータを小さくできたかの効率を圧縮率といい、また、圧縮によって小さくなったデータを元の状態に戻す処理のことを伸張という。

この圧縮には主に二つの種類が存在し、それが可逆圧縮と非可逆圧縮である。可逆圧縮とは伸張を行った際に圧縮前と全く同じ状態に戻る形式の圧縮である。可逆圧縮は主に１bitでもデータに誤差が出ると内容が変わってしまう文章ファイルやコンピュータプログラムなどに使われている。代表例として、どんな種類のファイルでも圧縮が行えるZIP形式がある。