预读取

当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时，硬盘上的控制芯片将控制磁头在缓存中读取正在读取的下一个或几个簇中的数据（由于硬盘上的数据存储相对连续，因此读取命中率较高）。当需要读取下一个或几个簇中的数据时，硬盘不需要再读取数据，只需将缓存中的数据直接传输到内存中，缓存速度远高于磁头读写速度，因此能达到显著提高性能的目的；

缓存写入动作

当硬盘收到写入数据的指令时，它不会立即将数据写入磁盘，而是暂时存储在缓存中，然后向系统发送数据已写入信号。此时，系统将认为数据已写入并继续执行以下工作，而硬盘将缓存中的数据写入磁盘（不读取或写入）。虽然写入数据的性能有所提高，但不可避免地会带来安全隐患——如果数据在缓存过程中突然断电，这些数据就会丢失。对于这个问题，硬盘制造商自然有一个解决方案：当断电时，磁头将缓存中的数据写入零磁道以外的临时存储区域，并在下次启动时将数据写入目的地；

临时存储最近访问的数据

有时候，一些数据经常需要访问。硬盘内的缓存会在缓存中存储一些读取频繁的数据，可以直接从缓存中传输。有时候，一些数据经常需要访问。硬盘内的缓存会在缓存中存储一些读取频繁的数据，可以直接从缓存中传输。 还有一个缓存算法问题。如果算法不好，命中率就不会高，所以大容量缓存是徒劳的，甚至会出现速度下降的问题。此外，这取决于硬盘本身的单盘容量和速度。例如，传输持续读写速度为150MB/s左右，单盘不超过1TB容量机械硬盘缓存64MB就足够，128MB显然有些浪费；只有单盘容量超过1TB、2000年连续读写性能MB/s机械硬盘，128MB缓存是有意义的。

固态硬盘的速度远高于机械硬盘，但比内存慢得多。固态硬盘的缓存通常由一到两个缓存DRAM颗粒(说白了就是内存颗粒)用作缓存。早期固态硬盘是否有缓存是一个非常重要的指标，低端入门级产品甚至有缓存设计，使用寿命和性能都要差得多。目前，由于数据交换量大，缓存已成为固态硬盘的标准配置，用于提高产品的读写性能。