Une fonctionnalité fondamentale du proxy est le filtrage. Cela peut avoir lieu pour le contrôle de contenu web, pour des raisons de sécurité, pour établir un système de censure gouvernementale. Le proxy examine les requêtes émises par l'internaute, et les traite suivant des règles prédéfinies par les réglages de filtrage proxy. Le filtrage proxy est la combinaison d'un proxy cache et d'un firewall . Le firewall du filtrage proxy examine les données transmises et reçues et les traite selon des règles données

Le firewall est très utile pour limiter les tentatives d'intrusion dans un réseau ainsi qu'effectuer des opérations de routage, masquage, traduction sophistiquées. Cependant, en fonction des règles qu'on lui donne, il peut être utilisé pour à peu près tout ce qu'on veut. Un filtrage proxy s'interpose entre votre ordinateur et l'Internet en général pour des raisons de sécurité mais c'est loin d'être la seule raison.

Le filtrage peut se faire selon l'adresse IP de l'internaute, éventuellement sa géolocalisation IP. Il peut se faire sur l'URL demandée. Le filtrage proxy peut aussi interdire l’accès à des sites qualifiés de dangereux, pouvant contenir des virus ou des exploits dangereux pour les internautes, à des sites pornographiques. Le filtrage proxy peut interdire certains types de fichiers tel que avi, mp3, exe.

Le filtrage proxy peut également être utilisé pour établir des droits différents pour chaque internaute enregistré avec les heures autorisées, les sites accessibles. Il est ainsi possible d'établir des règles individuelles avec des niveaux de contrainte divers.

Le filtrage proxy peut aussi substituer du contenu à la volée sur les pages web. Ainsi les pages web sont analysées et modifiées avant d’être envoyées au client. Cela peut être utilisé par exemple pour supprimer les pubs, ou la remplacer, ou bien en ajouter, pour remplacer les images par un logo, censurer certaines informations.

Le filtrage proxy peut agir sur énormément de paramètres. Ce qui ne sous-entend pas qu'il ne soit pas contournable par divesr moyens. Les internautes chinois, turcs, iraniens sont les champions du monde du contournement de proxy, la situation d'Internet dans leur pays les obligeant à s'adapter.