Geralmente, caches (usando arquivos ... ou outros) são para armazenar dados localmente, de modo que, quando necessário, o acesso é mais rápido do que recuperar os dados novamente de onde quer que eles vieram. Os arquivos de cache podem permanecer mesmo depois que o programa que os usa não estiver mais sendo executado.
Arquivos temporários podem ser usados para cache, mas também para outras coisas (que não são caching), como por exemplo os dados de desfazer de um programa (imaging, spreadshet, ...), às vezes também a comunicação entre processos. Como o nome indica, esses arquivos são (normalmente) removidos quando o programa que os usa não precisa mais deles.
Se você está se referindo a "arquivos temporários internet ", então sim, neste caso específico, é cache, e os arquivos não são tão temporários.