利用反向代理也可以做負載均衡。如下圖所示，
反向代理服務器處於WEB服務器的前面，既可以提供反向代理，也可以管理一組web服務器，將請求根據負載均衡算法轉發到不同的web服務器上。web服務器處理完成的響應再通過反向代理服務器返回給用戶。由於web服務器不直接對外提供訪問，因此web服務器不需要使用外部IP地址，而反向代理服務器則需要配置雙網卡和內部外部兩套IP地址。
上圖中，瀏覽器訪問請求的地址是反向代理服務器的外部地址：198.100.80.0，反向代理服務器收到請求後，根據負載均衡算法得到一臺真實物理服務器地
址：192.0.0.3，並將請求轉發給這條服務器。192.0.0.3處理完成後將相應返回給反向代理服務器，反向代理服務器再將相應返回給用戶。
由於反向代理服務器轉發請求在http協議層，因此也叫應用層負載均衡。優點是和反向代理服務器功能集成在一起，部署簡單。缺點是發哪項代理服務器是所有請求和響應的中轉站，性能會成爲瓶頸。