العصبونات ثنائية القطب أو الخلايا ثنائية القطب هي نوع من العصبونات التي يكون لها امتدادان، أحدهما محور عصبي والآخر زائدة شجرية، وتُعتبر العصبونات ثنائية القطب عصبونات متخصصة في نقل المعلومات من الحواس الخاصة. وعلى هذا النحو فهي جزء من المسارات الحسية للشم والبصروالتذوق والسمع والجهاز الدهليزي
تُعتبر الخلية العصبية الثنائية القطب في شبكية العين وعقد العصب الدهليزي القوقعي أحد أشهر الأمثلة على العصبونات ثنائية القطب، وما يتضمنه من استخدام مكثف للعصبونات ثنائية القطب لنقل الإشارات الصادرة (الحركية) للسيطرة على العضلات.