本发明公开了一种抗结冰纳米涂层及其制备方法和应用，涉及表面功能化涂层制备的技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：(1)将基底和掩膜版置于等离子腔体中，再将混合料A填充至掩膜版内，高温固化后将掩膜版拆除；然后将混合料B填充基底中未填满的区域，高温固化后即制得光热涂层；(2)将上述处理后的基底置于等离子腔体内，再通入带有多个反应基团的硅氧烷单体进行第一次改性，反应后排除腔体剩余未反应的硅氧烷，通入含氟硅氧烷进行第二次改性，反应后即制得纳米涂层。本发明在基底上通过纳米涂层结合光热材料制备具有高效抗结冰性能的涂层，该涂层具有良好的光热转换效率和优异的疏水性能，同时兼具较好的透光性与耐久性。