一种汽轮机油复合抗氧剂及其制备方法与添加方法，该抗氧剂由自由基终止剂、过氧化物分解剂和金属钝化剂组成，自由基终止剂为含有活泼氢原子的屏蔽酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂或酚胺复配物，过氧化物分解剂为硫化物或亚磷酸酯，金属钝化剂为噻二唑衍生物或杂环衍生物，三者占抗氧剂的重量百分比为(35wt％～78wt％)：(16wt％～59wt％)：(0.5wt％～8wt％)；其制备方法：在醛溶液中加入自由基终止剂、过氧化物分解剂及金属钝化剂，混合均匀后移入反应器中、控制一定参数升温升压进行反应，反应后将产物进行蒸馏、洗涤、提纯、结晶、干燥，即得成品抗氧剂；本发明还提供该抗氧剂的添加剂量及添加工艺，避免现有技术中存在的抗氧剂自身氧化以致运行油产生沉淀或颜色异常等问题。