双层或多层滤料，即纤维球滤料选择不同密度的滤料组合。在砂层上部放置粒径较大，密度较小的轻质滤料．如无烟煤滤料、陶粒和塑料珠等，在砂层下部放置粒径较小，密度较大的重质滤料，如磁铁矿石、石榴石等。虽然各滤料层内部仍是粒径从上到下逐渐变大，但从整体看，水流经过由大到小的颗粒层。滤料层数越多，愈趋近于理想滤池。
实践表明，多层滤料滤池的含污能力比单层滤料滤池的含污能力提高2～3倍，过滤周期延长，滤速提高，出水水质好。但在实际应用中，多层滤池容易发生滤料混层和流失，纤维球滤料加工复杂，来源有限。因此，滤料层数一般不超过3。
