本发明属于数控设备技术领域，特别涉及一种双层刀库。由驱动装置、上刀盘、下刀盘、离合传动装置以及气缸动力装置组成，离合传动装置包括上旋转中心和下旋转中心，下旋转中心为主动部分，上旋转中心为从动部分；上旋转中心与气缸动力装置联接，可在气缸动力装置控制下实现与下旋转中心的分离与配合；上刀盘固定安装于上旋转中心上；下刀盘固定安装于下旋转中心上，并由驱动装置驱动旋转；上刀盘和下刀盘上均设置有供容置刀具的卡刀座。本发明结构紧凑、空间占用小、加工制造方便、成本低、换刀速度快，能够在保证数控机床整体占地面积小的前提下，大幅增加机床所带刀具数目，适用于各类数控机床。