本发明提供了一种复合抗氧化剂及其制备方法和应用，设计抗氧化剂技术领域。本发明提供的复合抗氧化剂中，C‑十一烷基杯[4]烃间苯二酚在碳氢燃料中溶解性好，同时含有大量的酚羟基，空间位阻大，与双硫代二丙酸双十二醇酯配合使用可加快氢过氧化物分解速率，提高自由基的终止效率，达到更好的抗氧化效果；硫代二丙酸双十二醇酯可促进氢过氧化物的分解而起到抑制氧化的作用；同时，硫代二丙酸双十二醇酯具有较高的热稳定性，能够提高抗氧化剂的热稳定性。C‑十一烷基杯[4]烃间苯二酚与双(4‑叔丁基苯基)胺配合使用，能够提供大量的氢自由基，还原双(4‑叔丁基苯基)胺的氧化产物，提高抗氧化效果，满足碳氢燃料在氧化安定性需求。