역다중화(inverse multiplexing)는 다중화의 반대 과정으로 [ 그림 7-3 ] 과 같이 1개의 고속 회선으로부터 데이터를 받아서 여러 개의 저속 회선으로 나누어 전송하는 것이다.

예를 들어, 서로 다른 데이터 전송 속도를 요구하는 음성과 디지털 데이터를 전송하려는 경우를 생각해보자. 음성을 전송하려면 64Kbps, 디지털 데이터를 전송하려면 128Kbps가 필요하다고 할 경우, 이러한 요구를 수용하기 위해 저속 채널을 여러 개 사용하는 것이다. 음성 전송에는 64Kbps 채널 하나를 사용하면 되고, 디지털 전송에는 채널 2개를 사용하면 된다. 다시 말해, 디지털 데이터는 2개 회선으로 역다중화될 수 있다. 만일 통신 회선 하나가 고장 난다 해도 회선 경로를 변경해서 계속 전송할 수 있다.