简单地说，倒流防止器是由两个隔开的止回阀和一个安全泄水阀组合而成的一个阀门装置。它具有结构合理、零件不易磨损、安全可靠、维修周期长等特点。
当管网压力正常时，水是很容易从进口经由两个止回阀流向出口的。由于第一止回阀的局部阻力使阀腔内的压力略低于进口处压力，而隔膜下的水压则为进口处压力，所以隔膜下的水压大于隔膜上的水压，安全泄水阀保持关闭状态，这时管道内的水正常流动。当倒流防止器后面管路上的所有阀门都关闭时，水流处于静止状态。此时，若进口处压力不变，阀腔内的水压仍比进口处水压略低，安全泄水阀仍处于关闭状态。
当倒流防止器后面的管道压力升高，并超过供水压力，即所谓背压，这时如果第二止回阀没有渗漏，则高压水不会倒流至阀腔内，阀腔内仍保持正常流动时的压力，所以安全泄水阀不动作排水；如果第二止回阀渗漏，阀腔内的压力就因渗漏而提高，安全泄水阀就动作排水。这样就减少了高压水流对第一止回阀的压力，从而有效防止了后面的水再从第一止回阀倒流至前段管道。
如果给水系统压力不断下降时，则控制安全泄水阀动作的隔膜下部的压力也随之下降，当进口压力降至0.02MPa时，安全泄水阀的控制弹簧就伸长，将安全泄水阀打开排水；当进口压力下降至零或负压时，安全泄水阀就会完全打开，空气进入阀腔，使阀腔内形成一个比进口直径大两倍的空气间隔，从而不会产生虹吸倒流，这时管道内的水停止流动
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