Serwer proxy to komputer, który znajduje się między klientem a serwerem w celu przechwytywania żądań. Istnieje kilka zastosowań serwera proxy, ale najczęstszym jest przyspieszenie ruchu sieciowego poprzez buforowanie często żądanych stron lub plików. W ten sposób serwer może szybko dostarczyć żądanie, odpytując serwer tylko wtedy, gdy jest to wymagane. W ten sposób nie tylko przyspiesza ruch w sieci, ale także odciąża serwer. Główne węzły internetowe i dostawcy usług internetowych (ISP) wykorzystują dziesiątki serwerów proxy.
Filtrowanie lub cenzura to kolejne zastosowanie serwera proxy. Firma, która zapewnia swoim pracownikom łączność z Internetem, może skonfigurować taki serwer, aby blokował żądania dotyczące niektórych witryn internetowych. Może również filtrować zawartość na podstawie konfigurowalnych kryteriów, aby pomóc w egzekwowaniu zasad dopuszczalnego użytkowania.
Jeśli serwer proxy nie wymaga skonfigurowania przeglądarki internetowej do korzystania z proxy, nazywa się to przezroczystym proxy. W przeciwnym razie przeglądarka internetowa musi wskazywać serwer proxy, aby z niego korzystać. Firmy preferują to pierwsze, ponieważ pracownicy nie mogą go ominąć, rekonfigurując swoje przeglądarki internetowe. Tego typu serwery są również powszechnie używane jako zapory sieciowe. Mogą skanować w poszukiwaniu złośliwego oprogramowania, wirusów i innych zagrożeń, chroniąc główny serwer i sieć.
Serwery Secure Sockets Layer (SSL) używane do tworzenia wirtualnych sieci prywatnych (VPN) czasami używają serwerów proxy https. Te serwery proxy przyspieszają ruch w bezpiecznych kanałach i sprawdzają obecność wirusów w komunikacji tunelowanej. Serwer proxy https może szyfrować, odszyfrowywać i buforować zaszyfrowane dane. Zwykłe serwery proxy nie mogą buforować zaszyfrowanych danych ze względów bezpieczeństwa, a zatem nie mają żadnego zastosowania w sieci VPN. Istnieją różnice zdań co do tego, czy serwery proxy https stwarzają potencjalne zagrożenia bezpieczeństwa.
Jeszcze innym zastosowaniem serwera proxy jest zapewnienie anonimowego surfowania po Internecie. Wiele usług udostępnia serwery proxy do użytku publicznego w celu ochrony anonimowości w Internecie. Żądania klienta trafiają do serwera proxy witryny, który odbiera adres protokołu internetowego (IP) klienta i wysyła je w drogę. Informacje są kierowane z powrotem do serwera proxy, który następnie przekazuje strony do przeglądarki klienta. Jeśli chodzi o Internet, jedynym adresem IP na zdalnym serwerze jest adres IP proxy. Tylko proxy zna adres IP klienta. Firmy, które prowadzą anonimowe serwery proxy, zazwyczaj twierdzą, że często czyszczą logi serwera, aby chronić prywatność klientów.
Inny model obejmuje sieć ochotniczych serwerów proxy. Ten model wykorzystuje szyfrowanie do zaciemniania oryginalnego adresu IP i ostatecznej trasy, jaką przyjmuje żądanie. Gdy żądanie przechodzi przez Internet z jednego serwera proxy do następnego, każdy serwer pośrodku może tylko odczytywać sąsiednie kroki w łańcuchu. Treść, pochodzenie i ostateczne miejsce docelowe są niedostępne.
Serwer końcowy odszyfrowuje zawartość i dostarcza żądanie do serwera bez zapisu w postaci zwykłego tekstu, skąd pochodzi żądanie. Strona lub plik jest następnie zwracany w ten sam sposób, poprzez serię zaszyfrowanych kroków. System ten udaremnia analizę ruchu i chroni prywatność, jednocześnie chroniąc same serwery proxy.