Dvojitý monochromátor je spektrální zařízení sestávající ze dvou monochromátorů zapojených do série tak, že výstupní záření prvního monochromátoru je vstupním zářením druhého monochromátoru (výstupní štěrbina prvního monochromátoru je vstupní štěrbinou druhého monochromátoru). ). Sekvenční použití dvou monochromátorů umožňuje dosáhnout velmi nízké úrovně rozptýleného světla a také téměř dvojnásobně zvýšit disperzi získanou na výstupu druhého monochromátoru. Takové systémy jsou poměrně komplikované na vývoj a seřízení, a proto jsou mnohem dražší než běžné monochromátory.
Existují dvojité monochromátory s disperzním sčítáním a odečítáním disperze.