Turbiny wielowałowe Nieco bardziej skomplikowane konstrukcyjnie rozwiązanie to konstrukcja dwuwałowa. W gazowych turbinach stacjonarnych (do napędu generatorów elektrycznych) najpopularniejszy układ to sprężarka połączona jednym wałem z częścią wysokoprężną turbiny, a część niskoprężna turbiny odprowadza wytworzoną moc mechaniczną do generatora elektrycznego. W układzie tym sprężarka z turbiną wysokoprężną mogą obracać się ze znacznie wyższą prędkością obrotową (niż turbina niskoprężna połączona z generatorem), co ma korzystny wpływ na sprawność wewnętrzną sprężarki i turbiny. W turbinach gazowych wykorzystywanych w silnikach lotniczych w rozwiązaniu dwuwałowym sprężarka wysokoprężna połączona jest wspólnym wałem z turbiną wysokoprężną, a sprężarka niskoprężna – z turbiną niskoprężną (jeden wał umieszczony jest wewnątrz drugiego). Układ taki umożliwia również pracę poszczególnych części z różną prędkością obrotową, co wpływa korzystnie na sprawność układu.