Такие смесители управляются двумя вентилями. Каждый из вентилей отвечает за подачу воды, один пропускает сквозь себя холодную воду, а второй управляет горячей водой, таким образом можно регулировать температуру подаваемой из крана воды, а так же позволяет регулировать напор. Основным элементом каждого вентиля является кран-букса. Такие смесители считаются наиболее надежными и простыми по конструкции, легко ремонтируются в случае поломки, отличаются доступной ценой.
В старых двухвентильных моделях использовались резиновые прокладки, надеваемые на кран-буксу. Современные смесители оснащаются керамическими кран-буксами. Подача воды в таких устройствах открывается при небольшом повороте крана (на 90-180 градусов). При этом происходит смещение керамических пластин и совпадение отверстий в них. Так же легко происходит и перекрывание потока воды.Несмотря на то что, двухвентильные модели смесителей появились раньше картриджных моделей, они по прежнему являются популярными в наше время.