本实用新型涉及一种复合球铰链，包括中心柱以及设置于中心柱上的第一层铰链和第二层铰链，所述第一层铰链由第一套筒、内叉和第一滑柱组成，所述第一套筒设置于中心柱的中间段处，所述内叉连接在第一套筒上，所述第一滑柱安装在内叉上；所述第二层铰链由第二套筒、外叉和第二滑柱组成，所述第二套筒设置在所述中心柱的端部，所述外叉连接第二套筒，所述第二滑柱安装在外叉上。本实用新型能够同步实现三个构件之间的六自由度独立转动，转动角范围大，且所有转动轴线始终交于一个固定点；同时整体结构简单、对称、紧凑，不但不会产生额外的离心惯性力、离心惯性力矩，而且加工制造方便，适用于微型化制造。