双向HFC网是在原来的单向HFC网上增加了回传信号的通道，其传输介质还是光纤和电缆的结合。其拓扑结构一般还是星型和树型的结合，即从前端到光节点的干线网是星型结构，从光节点以下到用户的分配网络是树型结构。

在双向HFC网络中前端到光节点增加了一芯光纤，用于回传信号，从光节点到用户的树型电缆上，采用频分复用技术传输不同方向的上、下行信号。由于在树型电缆网上传输信号的方式是广播式的，因此，连接在电缆上的各用户设备在发送信号时必须是分时的，即介质共享、时分复用。

双向HFC网络由于回传反向信号频率段是在低频段(5~42MHz)，而在低频段的频谱上存在许多日常所用电器的噪声信号，这些噪声信号通过家中电缆的接头窜入网络。虽然这些噪声信号能量很微弱，但由于树型电缆的结构，这些微弱的噪声信号在某些频率上的能量被叠加增强，这种现象被称为"漏斗效应"。在原来单向网络中，一个光节点下面有多级放大器串联，但在双向网络中为避免噪声信号在回传信道中被放大器不断放大，所以通常在光节点下只有一级分配放大器，信号覆盖的用户群数量就没有单向网络的 10 000户至20 000户那么多，在美国，一般的用户分配网络覆盖的用户群只有500户，甚至250户。这样噪声信号叠加的能量就不会很高，不至于达到影响正常通信的程度。