本发明公开了一种双级降温除湿装置，包括第一压缩机、第二压缩机，布置于室内侧的室内侧冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器，以及布置于室外侧的室外侧第一冷凝器、室外侧第二冷凝器，第一压缩机、室外侧第一冷凝器、室内侧冷凝器、第一蒸发器构成第一制冷循环回路，第二压缩机、室外侧第二冷凝器、第二蒸发器构成第二制冷循环回路。本发明原理简单，控制简便，双系统根据空气处理需求单独运行或者同时运行。