雙腔起搏器是和單腔起搏器對應的一種更先進的起搏方式，在植入時把兩根電極分別植入心房和心室，心房和心室都有電極進行監控，醫學術語是感知心跳情況，比如雙腔起搏器的心室電極可以感知心室自身跳動頻率，然後感知心跳慢，心室就會起搏；心房電極也可以感知心房自身頻率，心房跳得慢也可以刺激心房進行起搏。

雙腔起搏器可以將心房電極和心室電極設置一定間期，就是模仿正常人心跳的間期，可以等待心房收縮以後，心室電極再進行收縮。避免心房和心室同時收縮的缺點，也是單腔起搏器的缺點。雙腔起搏器監測心房和心室心跳情況，並且進行互相協調，模仿人正常的生理性心跳順序進行起搏，所以雙腔起搏器比單腔起搏器更接近於生理性起搏，起搏器綜合徵或者其它單腔起搏器帶來的副作用，雙腔起搏器基本可以避免。