本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及两自由度关节结构。其包括：第一机架、第一驱动装置、第一齿轮轴、第一锥齿轮、第二机架、第二驱动装置、第二齿轮轴、第二锥齿轮、第三机架、输出齿轮轴、输出锥齿轮、消隙驱动装置、消隙齿轮轴及消隙锥齿轮；第一锥齿轮设置在第一齿轮轴上，第一驱动装置驱动第一齿轮轴转动；第二锥齿轮设置在第二齿轮轴上，第二驱动装置驱动第二齿轮轴转动；输出锥齿轮设置在输出齿轮轴上；消隙锥齿轮设置在消隙齿轮轴上，消隙驱动装置驱动消隙齿轮轴转动；输出锥齿轮、消隙锥齿轮分别同时与第一锥齿轮、第二锥齿轮啮合。本发明的两自由度关节结构不仅能够实现俯仰运动、自转运动及俯仰自转复合运动，而且传动精度更高。