本发明公开了一种具有纳米尺度热塑性成形能力的Zr基非晶合金及其制备方法和应用，利用一定配比的Zr、Cu、Ni、Al、Y制得Zr基非晶合金，通过添加一定含量的元素Y，并调整其他各种元素的含量，使Zr基非晶合金热加工窗口加大，过冷液相区粘度和流动过程中的能量损耗降低，并兼具较好的抗氧化性，从而获得优异的纳米尺度热塑性成形能力，可应用于制备纳米尺度微结构，所制得的Zr基非晶合金可以广泛应用于燃料电池电极、能源转换设备、精密光学器件、微/纳米机械或化学催化等领域中。