दोहरी परत रिकॉर्डिंग (जिसे अंग्रेज़ी में कभी-कभी डबल-लेयर रिकॉर्डिंग भी कहते हैं) DVD-R और DVD+R डिस्क को काफी ज्यादा डेटा भंडारण की अनुमति देता है - एक एकल परत डिस्क के 4.7 गीगाबाइट की तुलना में, प्रति डिस्क 8.54 गीगाबाइट तक. इसके साथ-साथ, सामान्य DVD की तुलना में, DVD-DL में राईट गति धीमी है और जब एक DVD प्लेयर पर चलाया जाता है तो परतों के बीच एक मामूली परिवर्तन देखा जा सकता है। DVD-R DL, पायनियर कोर्पोरेशन द्वारा DVD फोरम के लिए विकसित किया गया था; DVD+R DL Philips और Mitsubishi Kagaku Media (MKM) द्वारा DVD+RW अलाएंस के लिए विकसित किया गया था।

एक दोहरे परत की डिस्क, अपने सामान्य DVD समकक्ष से इस मायने में अलग है कि यह डिस्क के भीतर ही एक दूसरी भौतिक परत का प्रयोग करती है। दोहरे परत की क्षमता वाला ड्राइव, प्रथम अर्ध-पारदर्शी परत के माध्यम से लेज़र चमकाते हुए दूसरी परत का अभिगम करता है। कुछ DVD प्लेयर में परत परिवर्तन, कई सेकंड के एक साफ़ ठहराव को प्रदर्शित कर सकता है। इससे कुछ दर्शकों को ऐसी चिंता हुई कि उनकी दोहरी परत डिस्क क्षतिग्रस्त या खराब है, जिसका अंतिम परिणाम यह हुआ कि स्टूडियो ने एक मानक संदेश अंकित करना शुरू किया जिसके तहत दोहरे परत की डिस्क के पैकेजिंग पर दोहरे परत के रुकावट प्रभाव को स्पष्ट किया गया।

इस प्रौद्योगिकी का समर्थन करने वाले DVD रिकॉर्ड योग्य डिस्क, कुछ मौजूदा DVD प्लेयर और DVD-ROM ड्राइव के साथ पार्श्वगामी संगतता बनाए हुए हैं। कई मौजूदा DVD रिकार्डर, दोहरी परत प्रौद्योगिकी का समर्थन करते हैं और उनकी कीमत अब एकल परत ड्राइव के बराबर है, यद्यपि ब्लैन्क मीडिया अधिक महंगा बना हुआ है। दोहरी परत मीडिया द्वारा प्राप्त रिकार्डिंग गति अभी भी एकल परत मीडिया से कम है।

दोहरे परत उन्मुखीकरण के लिए दो तरीके हैं। DVD-ROM पर इस्तमाल किये जाने वाले "पैरलल ट्रैक पाथ" (PTP) के साथ दोनों परत, लीड-आउट के साथ भीतरी व्यास (ID) पर शुरू होती हैं और बाहरी व्यास (OD) पर समाप्त होती हैं, कई DVD वीडियो डिस्क पर इस्तमाल किये जाने वाले "ऑपोजिट ट्रैक पाथ" (OTP) के साथ, निचली परत ID पर शुरू होता है और ऊपरी परत OD पर, जहां अन्य परत समाप्त होती है; वे एक लीड-इन और एक लीड-आउट साझा करती हैं। हालांकि, कुछ DVD वीडियो डिस्क एक पैरलल ट्रैक का उपयोग करते हैं, जैसे वे, जिन्हें क्रमिक रूप से लिखा गया है, जैसा कि उस डिस्क में जिसमें टीवी श्रृंखला के कई अलग धारावाहिक हैं - जहां परत परिवर्तन, अधिक से अधिक, शीर्षक के बीच में होता है और इसलिए इसे विपरीत ट्रैक पाथ फैशन में लिखने की जरूरत नहीं होगी. 

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