利用倒U形管路产生虹吸作用的溢洪道。当上游水位高出正常蓄水位（参见水库特征水位）20～30cm时，虹吸式溢洪道就能自动形成有压管流，宣泄洪水，不需设置闸门，水位降低后，能自动停泄，调节水位灵敏，管理简便。虹吸式溢洪道可建在岸边或混凝土坝体内。
虹吸式溢洪道由进口段、虹吸管、辅助设施、泄槽和消能工等部分组成（见图）。虹吸式溢洪道进口前端设有遮檐，遮檐位于正常蓄水位以下足够的深度，以免泄洪时将空气或漂浮物带入虹吸管。溢流堰顶与正常蓄水位相平。在遮檐或分水墙上高于正常蓄水位处设通气孔，与虹吸管的喉部相通，通气孔的面积为喉部断面面积的3％左右。当上游水位超过溢流堰顶后，水流溢过堰顶，逐渐将管中的空气带走；为提前形成虹吸作用，可利用挑坎或弯曲段等辅助设施，使管内形成封闭水流，虹吸作用自动发生。当上游水位降至正常蓄水位时，空气由通气孔进入虹吸管，破坏虹吸作用，虹吸管自动断流。
虹吸式溢洪道的泄流量按有压管流计算，即
Q=μA√(2gH)
式中，A为虹吸管的出口断面积；H为虹吸管的作用水头；μ为流量系数；g为重力加速度。虹吸式溢洪道过水部分的轮廓对流量系数有较大影响，随着堰顶部位虹吸管（喉道）曲率半径的减小或弯道数目的增多，流量系数显著减小。轮廓平顺并具有扩散形出口的虹吸管具有较大的流量系数。
虹吸式溢洪道结构较复杂，进口易被污物或冰块堵塞，管内检修不便，超泄能力较小。为了不破坏水流的连续性和避免引起空蚀，虹吸管喉道的真空值一般不允许超过80 kPa，因此虹吸式溢洪道的单宽泄量常受到限制，一般在30m3/(s·m)以内。虹吸式溢流道一般多用于水位变化不大和需要随时进行调节的中小型水库、水电站或灌溉渠道。中国贵州省花溪水库设有3孔虹吸式溢洪道。
