反射形では空胴共振器は一つで、直進してきた電子を追い返すための、リペラと呼ばれる負の電圧の掛かった反射電極が用意されている。図3・8に直進形の電子の動きと同じようにして、反射形のクライストロンの電子が集まる状況が示してあり、その構造と反射電極などに加えられた電圧によって、G1とG2のグリッドで加減速された電子が戻されて、G2とG1を通り抜けるときにちょうど一群となり、かつ、G1とG2 に加わっているマイクロ波の電界が増幅されるようなタイミングになっている。
したがって、G1とG2 にある信号が発生すると、電子の流れがそこを往復の二度通ることによって、信号は次第に拡大をしていき、発振器としての動作をすることになる。
航海用レーダーに使用される反射形クライストロンの代表例として2K25があるが、共振空胴内蔵型で、その特性は次のとおりである。
・陰極 傍熱形
ヒーター電圧 6.3 V
ヒーター電流 0.44A
・周波数 8,500〜9,660MHz