Memorarea în cache a serverului proxy este utilizată pentru a ajuta la reducerea timpului necesar utilizatorilor din rețelele de computere pentru a accesa conținutul de pe Internet. Când administratorii de rețea activează stocarea în cache, serverul proxy va salva conținutul accesat frecvent, astfel încât să nu fie nevoit să descarce conținutul de pe Internet de fiecare dată când un utilizator îl solicită. Când un utilizator tastează o adresă web într-un browser web, cererea ajunge la serverul proxy, care caută materialul specificat în memoria cache. Dacă informația solicitată nu poate fi găsită, trimite o solicitare pe Internet. Acest lucru poate economisi lățime de bandă și poate reduce timpul pe care utilizatorul trebuie să aștepte pentru conținut.
Serverele proxy pot folosi atât memorarea în cache a serverului proxy pasiv, cât și activ pentru a stoca în cache conținutul. Când un server proxy nu poate găsi un site web solicitat în memoria cache și apoi descarcă o copie nouă de pe un server web, efectuează memorarea pasivă în cache. Memorarea în cache activă are loc atunci când serverul proxy este inactiv și memorează în cache site-urile web pe care utilizatorii din rețea le accesează frecvent. Prin activarea memoriei cache active, administratorii de rețea se pot asigura că serverul proxy are o copie nouă a conținutului. Un dezavantaj al stocării în cache activă este că poate necesita mai multă lățime de bandă și poate să nu fie potrivită pentru servere care au limitări ale lățimii de bandă sau timp de nefuncționare necesar.
Datele stocate din memoria cache a serverului proxy nu sunt permanente și trebuie actualizate în mod regulat pentru a se asigura că utilizatorii obțin cea mai recentă versiune a conținutului. Deși obiectele din cache trebuie actualizate atunci când conținutul site-ului web se modifică, ele au și un timp de expirare. Când un articol expiră, serverul proxy verifică cu serverul web pentru a obține informații despre cea mai recentă versiune a conținutului. Dacă există o modificare, va descărca o copie nouă; în caz contrar, nu este nevoie să descarce din nou conținutul și doar actualizează timpul de expirare. Serverele proxy păstrează un jurnal al acestor acțiuni, astfel încât administratorii să poată vedea cât de des serverul preia conținut nou și cât de des accesează utilizatorii conținut direct din cache.
Memorarea în cache a serverului proxy are un dezavantaj prin faptul că uneori poate dăuna performanței rețelei. Dacă administratorul de rețea alocă prea puțin spațiu pe server pentru stocarea în cache, serverul va trebui să continue să elimine elemente din cache. Articolele care sunt cel mai puțin utilizate sau care expiră cel mai curând vor fi de obicei eliminate mai întâi pentru a face loc pentru mai multe articole atunci când este nevoie.