本发明涉及一种用于改善生物柴油雾化性能的复合添加剂、其制备方法及应用，包括按重量百分比计的下列组分：清净分散剂30～60%，油溶性表面活性剂10～30%，有机胺4～8%，溶剂20～40%；所述清净分散剂是2-羟基膦酰基乙酸异辛酯或2-羟基膦酰基乙酸月桂酯；所述油溶性表面活性剂是脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3或失水山梨醇脂肪酸酯S-80。本发明的复合添加剂具有组分简单、稳定性强，在生物柴油中用量少，改善了生物柴油雾化性能，能够解决生物柴油在使用过程中存在的雾化不良、喷嘴结焦、动力不足的问题。