反向器，也被稱為反相器，其工作原理基於放大器的負反饋機制。其核心組成部分為一個放大器和一個反饋網路。當輸入信號經過放大器放大後，再通過反饋網路回到放大器形成穩定的負反饋環路，並產生對輸入信號的反向輸出。具體來說，當輸入信號為高電壓時，反相器的下半部分導通，輸出端接地；當輸入信號為低電壓時，上半部分導通，輸出端連線VDD。
靜態CMOS反相器具有以下重要特性：①輸出高電平為VDD，輸出低電平為GND；②屬於無比邏輯，功能不受電晶體相對尺寸影響；③具有低輸出阻抗，輸入電阻極高；④理論上具有無窮大扇出，單個反相器可以驅動無窮多個門，增加扇出會增加傳播延時，動態特性會變差，但不會影響穩態特性；⑤在穩態工作情況下，電源線和地線之間沒有直接通路，沒有電流存在，意味著理論上沒有靜態功耗。
反相器的電壓傳輸特性曲線中有一個VM點，它便是開關閾值，一般定義為Vin=Vout的點。