Önbellek, mikroişlemcinin fiziksel yapısının içinde bulunan, sıklıkla 64kB, 128kB, 1MB, 2MB, 2x2MB boyutlarında imal edilen ve mikroişlemcinin o anda işlediği komut uzun sürdüyse ara bellekten gelen verileri kabul eden bellek bölgesidir. Önbellekler toplam performans üzerinde çok önemli bir etkendir. Önbellekler, sınırlı bir kapasiteye sahip oldukları için, bu alanın dolması uzun sürmeyecektir. Önbelleğe yer açmak için hangi verinin atılacağına karar vermek oldukça zordur. Önbellek içerisinde, verilen hafıza hiyerarşisi içerisinde sistem tarafından yukarı veya aşağı kaydırılır. Veri, erişim olduğu zaman yukarı; yerine baska veri geldiği zaman ise aşağı kaydırılır.