簡單地說，倒流防止器是由兩個隔開的止回閥和一個安全泄水閥組合而成的一個閥門裝置。它具有結構合理、零件不易磨損、安全可靠、維修周期長等特點。
當管網壓力正常時，水是很容易從進口經由兩個止回閥流向出口的。由于第一止回閥的局部阻力使閥腔內的壓力略低于進口處壓力，而隔膜下的水壓則為進口處壓力，所以隔膜下的水壓大于隔膜上的水壓，安全泄水閥保持關閉狀態，這時管道內的水正常流動。當倒流防止器后面管路上的所有閥門都關閉時，水流處于靜止狀態。此時，若進口處壓力不變，閥腔內的水壓仍比進口處水壓略低，安全泄水閥仍處于關閉狀態。
當倒流防止器后面的管道壓力升高，并超過供水壓力，即所謂背壓，這時如果第二止回閥沒有滲漏，則高壓水不會倒流至閥腔內，閥腔內仍保持正常流動時的壓力，所以安全泄水閥不動作排水；如果第二止回閥滲漏，閥腔內的壓力就因滲漏而提高，安全泄水閥就動作排水。這樣就減少了高壓水流對第一止回閥的壓力，從而有效防止了后面的水再從第一止回閥倒流至前段管道。
如果給水系統壓力不斷下降時，則控制安全泄水閥動作的隔膜下部的壓力也隨之下降，當進口壓力降至0.02MPa時，安全泄水閥的控制彈簧就伸長，將安全泄水閥打開排水；當進口壓力下降至零或負壓時，安全泄水閥就會完全打開，空氣進入閥腔，使閥腔內形成一個比進口直徑大兩倍的空氣間隔，從而不會產生虹吸倒流，這時管道內的水停止流動
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