無論是出于安全的考慮還是出于減小推力的原因，越來越多的膨脹節采用多層設計的金屬波紋管。

多層波紋管有多種用途，與單層波紋管相比具有剛度小、補償量大、安全性好等優點，但也不能片面強調多層波紋管的好處，應該結合具體的工作條件和制作成本來確定是否選用多層結構形式的波紋管。當多層波紋管的總厚度與單層波紋管厚度一致時，采用多層結構設計的波紋管有利的一面是：波紋管的疲勞壽命有所提高，剛度有所降低，彈性反力有所下降。不利的一面是承壓能力下降，柱穩定性和平面穩定性降低，制作工藝復雜、成本提高。

出于腐蝕因素的考慮，希望使用不同的材料制作波紋管的內層和外層，以適應管道內外不同的環境。在進行波紋管設計時，可以用較高級的材料作內層來防止腐蝕的發生，其它各層則可采用價格相對低廉的材料制作，內層防腐，外層保證強度，以降低補償器的成本。

可以在層間的環形空間內對泄漏進行監測，以便及時發現內層是否有破壞，避免系統意外停車，造成損。

多層波紋管通常使用在：①有腐蝕介質的場合，如冶金行業的煤氣管道、熱風管道、煙氣管道等。 ②需要降低波紋管剛度和彈性反力的場合，如高架的管道。③需要提高設計裕度的場合。