逆流再生方式是針對順流再生的不足之處,采用將再生劑注入方向與通水方向相反的方式。即交換工作時水自上向下通過交換柱，再生時再生劑片下向上流經交換柱樹脂層。再生液首先接觸的是交換柱下部的失效不嚴重的樹脂，到達柱上部的再生液推動部分再生活性，同失效zui嚴重的樹脂相接觸，整個過程中，純水設備內再生推動力比較均勻，比順流式的推動力要高。交換床層下部的樹脂總是接觸新鮮的再生劑，樹脂的再生程度比較*，能獲得很高的再生度，因而能夠充分保證和改善出水水質，而且在整個交換柱的工作容量能耗殆盡時才會出現離子穿透現象，與順流式相比可以顯著提高樹脂的工作交換容量，再生劑的用量也減少了。

　　逆流再生的上述優點都是基于再生時樹脂層不會因為再生劑的流動而發生混合亂層現象，從而限制了再生劑的流速，影響了再生過程的速度。為了保證樹脂不亂層， 目前主要采用在排廢液管上部蓋一層150-200mm厚的惰性樹脂（壓實層），再生時，上部同時通入一定壓力的壓縮空氣來防止樹脂的亂層，也可以保證再生液的較高流速。由于逆流再生的單耗（再生劑用量/克當時交換容量）低，樹脂的再生度高，同時出水水質顯著提高，雖然相對于順流式的設備和操作程序較為復雜且造價也較高，目前許多固定床都將原來的順流式再生改為了逆流式再生。