柄頭だけでなく鞘の栫も良好に遺存し、全体の形状がよく分かる点で希少な古墳時代の環頭大刀である。柄頭、鍔、鞘の飾金具および責金具は金銅製で、鉄製の刀身や鞘木も部分的に残る。柄頭には透かし彫りにより２匹の龍が向かい合わせで玉を食む姿が表され、柄や鞘にはＳ字形または蕨形のモチーフで飾られる。双龍環頭大刀は、朝鮮半島の新羅などの影響を受けて６世紀に古墳の副葬品として登場し、本品は龍文様の退化などから７世紀にまで製作年代が下ると推定される。古墳時代の対外交流をうかがい知る考古資料として非常に重要である。