本发明公开了一种双层汽缸结构，包括内缸和外缸，所述内缸的外周上设有隔热层，所述隔热层的轮廓形状对应、匹配于内缸的轮廓形状。本发明在不影响内缸各测点及中分面锁紧螺栓等部件装卸的前提下，通过在内缸外壁上设置隔热层，以此避免内缸和外缸之间夹层内的低温、低压蒸汽对内缸外壁形成大幅冷却，从而减少内缸外壁的热损失，使内缸内壁和外壁之间的温差、压差尽可能的接近，有效防止内缸内壁和外壁因温差、压差过大而产生的热变形张口现象，进而降低汽缸的制造难度，保障汽缸的密封性，提高汽轮机做功效率，降低汽轮机运行成本，提高汽轮机的稳定性，保障汽轮机组可靠、安全的运行。