本发明公开了一种双腔MEMS碱金属气室及其制备方法，P型(100)晶面双面抛光硅片上设有工作腔室、辅助腔室以及连接通道，第一玻璃片和第二玻璃片分别键合于P型(100)晶面双面抛光硅片的背面和正面并将工作腔室、辅助腔室和连接通道密封，工作腔室、辅助腔室、连接通道表面、第一玻璃片上与工作腔室和辅助腔室对应的区域以及第二玻璃片上与工作腔室、辅助腔室和连接通道对应的区域表面均设有HF型派瑞林薄膜；辅助腔室内设有碱金属化学反应物，工作腔室、辅助腔室和连接通道内填充有保护气体。与传统碱金属气室相比，本发明双MEMS碱金属气室具有体积小、气室间一致性好，以及批量制造等优点。