Zur Reduktion des Streulichts werden auch Doppelmonochromatoren gebaut, die praktisch aus zwei direkt hintereinander montierten Einzelmonochromatoren in einem gemeinsamen Gehäuse bestehen. Sie weisen einen dritten optischen Spalt in der Mitte auf und haben die beiden Drehantriebe zur Wellenlängeneinstellung spielfrei gekoppelt. Durch die Hintereinanderschaltung von identischen Monochromatoren erhöht sich das spektrale Auflösungsvermögen nicht. Streulicht ist dabei Licht einer anderen Wellenlänge, die nicht in das Wellenlängenintervall des Monochromators fällt. Durch ein nicht ideales dispersives Element (z. B. Optisches Gitter) wird fälschlicherweise dieses Streulicht auf den Ausgangsspalt abgebildet und detektiert. Durch zweimaliges Anwenden der Frequenzselektion mit dem Doppelmonochromator wird das störende Streulicht reduziert. Anwendung findet der Doppelmonochromator beispielsweise in der Spektroskopie der Ramanstreuung.