Son los arreglos ortogonales más importantes para experimentos en los que cada factor toma dos niveles. En general, para un arreglo a dos niveles, el número de columnas (efectos o factores) que se pueden analizar, es igual al número de renglones menos 1.
Taguchi ha desarrollado una serie de arreglos para experimentos con factores a dos niveles, los más utilizados y difundidos según el número de factores a analizar son: L4, L8, L12, L16, L32 y L64.