本实用新型提供一种双层复合式运动内衣，包括里层和外层，外层覆盖在里层上，其中，里层包括前幅、内肩带和后幅，所述前幅为两个，且通过连接部打开或者连接，所述前幅、内肩带和后幅相互连接形成内衣主体，所述前幅的内侧形成有罩杯，所述内肩带的后端与后幅连接，所述上开设有透气孔；外层包括前片网布，所述前片网布覆盖在前幅前侧，所述前片网布上设置有外肩带，所述外肩带与内肩带错开设置，所述外肩带的后端与后幅连接。本实用新型采用双层结构设计，且设计双肩带，能够有效避免肩带移位的情况，且使得使用者的肩部压力分散，大大提高了内衣抗震防抖的效果，稳固不移位，舒适性好，适合于长时间的运动中穿着，提高了运动效果。