双螺杆挤压膨化机是多螺杆挤压膨化机中的一种，是在单螺杆挤压膨化机的基础上发展起来的，在双螺杆挤压膨化机的机筒中，并排安放两根螺杆，故称双螺杆挤压膨化机。
显而易见，物料将沿着两个方向由高压区向低压区流动：一是随螺杆旋转方螺杆的磨损也就减小，物料就是这样经过输送、剪切、混合和机筒外壳的加热，在高温、高压的作用下达到熟化，最后被挤出筒外。
反向旋转双螺杆挤压膨化机一般采用两根尺寸完全相同，但螺纹方向相反的螺杆。向内旋转和向外旋转的区别在于压力区的位置不同，双螺杆向内旋转产生的压力为上高下低，物料通过双螺杆时，在入口会产生极高的压力，造成进料困难，目前这种向内反向旋转式很少采用；双螺杆向外旋转产生的压力为上低下高，有利于进料。但反向旋转与同向旋转相比，物料在螺杆内形成的C形物料流不能从一根螺杆移向另一根螺杆，物料产生的混合程度显著降低，其自洁能力也没有同向旋转双螺杆有效和稳定。
双螺杆挤压膨化机具有适应性强、滑移输送及自洁等优点，但其结构复杂，投资成本高，相应的维修和操作成本也较高。因而，双螺杆挤压膨化机一般用于那些具有高附加值的水产和宠物饲料生产中，如鳗鱼、甲鱼及幼鱼饲料的生产，因为这些产品在市场上销售的价格足以回报双螺杆技术的制造产品所需的费用；另外一些特种水产饲料如微粒水产饲料（直径为0.8～1.5mm）、高脂肪水产料及生产量小但配方常变的饲料也需采用双螺杆挤压膨化机进行生产。
双螺杆挤压膨化机在国内发展相对较晚，对于中型以上的双螺杆挤压膨化机，由于其原料特性变化范围较大，需要螺杆转速在较大范围内调整，由于其工作原理不同于单螺杆挤压膨化机，在具体结构上有较大的差异，特别是机筒、螺杆、推力轴承及齿轮箱的布置比较复杂，造成设备成本的增加。向沿套筒内壁形成左右两个C形物料流，这是物料的主流；另一个是通过螺杆啮合部分的间隙形成逆流。产生逆流的原因是左螺杆把物料拉入啮合的间隙，而右螺杆又把物料从间隙中拉出，结果使物料呈“∞”字形前进，改变料流方向。这不仅有助于物料的混合和均化，而且还使螺杆的齿槽间产生研磨(即剪切)与滚压作用，出现压延效应，这个效应与反向螺杆压延效应相比要小得多。
