重β衰变，亦作ββ衰变，是β衰变的一个特例，包含原子核内两个单位的转变，只发生于特定的原子核。双重β衰变正常来说会放出两对微中子，但现时有科学家猜想是否有可能发现不放出微中子的双重β衰变，称为「无中微子双β衰变」。物理学者至今尚未能验证此程序存在，推长半衰期下限至10年。