本实用新型涉及酶催化反应领域，具体涉及一种可分层控温的双相反应装置，包括：反应器本体、多层夹套加热机构、升降搅拌机构、第一控温罐和第二控温罐；所述反应器本体顶部敞开，底部设置有排放口，所述反应器本体侧面设置有液面观察窗；所述多层夹套加热机构包括：若干层叠包裹在所述反应器本体外的夹套单体，所述夹套单体包括：C形套管、控温液进口和控温液出口，所述C形套管的C形断口处设置有透明的观察窗体，所述观察窗体与所述液面观察窗对齐设置；所述升降搅拌机构包括升降台、搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶；所述第一控温罐通过第一控温管路与所述多层夹套加热机构相连，所述第二控温罐通过第二控温管路与所述多层夹套加热机构相连。