20世纪60年代，中心取样空气反循环钻进和气举反循环钻进开始使用双壁钻杆；苏联于90年代研制成功了专门用于水力反循环钻进的双螺纹刚性连接钻杆。中国地质矿产部门于1986～1990年研制成功了中心取样反循环双壁钻杆系列（直径73毫米、89毫米和114毫米），设计研制了气举反循环双壁钻杆系列（直径114毫米、127毫米和140毫米），以及直径168毫米的并列式双壁钻杆。

双壁钻杆由内、外两层钻杆组成。内、外管之间的环隙是水力反循环钻进、空气中心取样钻进时向孔内输送冲洗介质（液体或气体）的通道。同时通过内管的中心通道排出冲洗介质和岩心（样）。双壁钻杆的内、外管固定成一个整体，每根双壁钻杆之间以外管上的接头螺纹进行连接，传递扭矩和钻压。内管之间多采用插接方式，插接处应有可靠的静密封装置。双壁钻杆一般需与双壁主动钻杆、专用气水龙头等配套使用。外管直径大于245毫米的双壁钻杆接头多采用法兰连接。

双壁钻杆主要用于反循环取心（样）钻进。中心取样反循环钻进的全部钻柱均要使用双壁钻杆；气举反循环钻进仅上部孔段使用双壁钻杆，钻柱下部可使用与双壁钻杆内通孔基本一致的单壁钻杆；泵吸反循环钻进、射流反循环钻进等可不使用双壁钻杆。