本发明公开了一种双向马赫-泽德干涉仪系统及其偏振态调节方法，该系统包括激光器、第一动态偏振控制器、第二动态偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第一干涉臂、第二干涉臂、传输光纤和微处理器，结构简单，且通过两个动态偏振控制器进行双向光的偏振态调节，能够有效地提高偏振态调节速度，尤其在恶劣环境下具有非常明显的效果；该偏振态调节方法采用长固定步长和短固定步长增加两个动态偏振控制器的驱动电压，进而进行偏振态的调节，影响可见度和相位差，从而有效地提高了偏振态调节速度，尤其在恶劣环境下，偏振态调节效果尤为明显，且不易陷入死循环，不会存在始终调节不到相位差小于相位差容限的现象。