本发明公开了一种冷冻机油组合物及其制备方法，以石油馏分获取的环烷基轻馏分和石蜡基轻馏分为基础油，所述环烷基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为20％～40％，所述石蜡基轻馏分占所述基础油的质量百分含量为80％～60％。本发明冷冻机油具有更优异的热稳定性和润滑性能，在制冷循环中高闪点和较强的润滑性能可以提高制冷压缩机的制冷效率，保证长期稳定地运行。本发明提供的冷冻机油组合物以传统矿物油为基础油，所涉及的工艺过程简单、环保、收率高，所述组合物可以达到其它同类合成型冷冻机油相同性能，且比合成油更易制取、经济价值更高，易实现工业化规模生产。