原来我们对单层绕组进行过简单的介绍，这样就更容易理解双层绕组，双层绕组是指电机的铁芯槽内有两个线圈边，这两个线圈边可能是同相绕组，也可能是异相绕组。从铁芯槽与线圈的数量对比分析，任何一个线圈都有两个直线边，任何一个槽内放置两个线圈边，因而这种绕组的线圈数量与铁芯槽数是相等的。对于同一个线圈，其一个直线边被放置在某铁芯槽下层，另一个直线边则被放置到另一个铁芯槽的上层；为了保证嵌线过程控制及电气性能要求，上层线圈与下层线圈之间通过层间绝缘隔开，当上下层为异相线圈时，层间绝缘承受较大的相间电压，因而绝缘材料的电压等级及完好性至关重要。

从线圈结构分析，双层绕组可以选择理想的节距，使电机的磁场波形趋向正弦波，电机的铁损、振动噪声及发热都可以得到较好的控制。双层绕组所有线圈的形状是完全一的，因此更方便生产和制造，特别是简化了绕组和嵌线过程的难度；另外还可以实现较多的并联支路；绕组端部也非常规整，比较容易整形，端部尺寸也比较好控制，对于有效控制无效材料效果明显。从绕组型式上双层绕组又可以分为波绕组和叠绕组。

双层叠绕组的每个铁芯槽内均嵌放两个线圈元件边，整体嵌线尤其是最后几个线圈的嵌线较为困难；线圈组间连线较多，在极数多时耗铜量较大。在大型电机中，要特别关注吊把线圈的质量控制和保护。

双层波绕组的线圈一般为单匝，特点是相邻同性磁极下的线圈相串联，以减少连接线。这种绕组多用于水轮发电机的定子绕组和感应电机的转子绕组中，其制造工艺相对复杂。