Den båda ryssarna, som anses arbeta för underrättelsetjänsten SVR, ska ha riktat in sig mot aktörer med avancerad kompetens inom artificiell intelligens, halvledare och nanoteknologi och erbjudit pengar i utbyte mot information.
Dessa kompetenser används både civilt och militärt, påpekar AIVD.
Ryssland kommer att ge ett "adekvat" svar på utvisningarna, säger Leonid Slutsky, som leder det ryska parlamentets utrikespolitiska kommitté.
Det brukar innebära att samma antal diplomater från det land som utvisar ryska diplomater får lämna Ryssland.
Relationerna mellan Nederländerna och Ryssland är redan ansträngda, bland annat på grund av andra spionhärvor samt nedskjutningen av ett passagerarflygplan 2014 över östra Ukraina.