本发明公开了一种变径IC厌氧反应器，包括罐体，罐体的外壳自上而下地包括上段、中段和下段三部分，上段内部具有气液分离器和上反应室，上反应室内部又具有三相分离器和集气器；下段内部为下反应室，其内部有布水器；所述上段和下段均为圆柱形，中段的上端与下端分别与上段的最下端和下段的最上端连接，且中段的直径自下而上地逐渐收窄，使得上反应室的直径小于下反应室的直径。本发明采用下大上小的变径设计，缩小了上反应室的直径，对正常的内循环没有任何的影响，但是却使得内循环装置制作变得简单，节省了制材，施工简易。本发明简单易行，容积负荷高，适用于对高浓度有机废水进行厌氧处理。