本发明公开了一种生物基高十六烷值柴油添加剂、其制法及清洁柴油组合物。所述清洁柴油添加剂原料包括乙酰丙酸酯、聚甲氧基二甲醚、二聚亚油酸、叔丁基二茂铁、2,6二叔丁基对甲酚。相较现有技术，本发明提供的清洁柴油添加剂，可以明显减少颗粒污染物、黑色碳烟的排放，无需添加硝酸异戊酯等十六烷值促进剂，调配后的柴油很稳定，且不含硝基化合物，不额外增加尾气NOx排放，对环境友好；并且具有生物质碳利用度高、润滑性好、闪点高的优点，尤其对低标号的柴油有很好的降凝效果，同时可以提高柴油的十六烷值，减少爆震作用，利于在高标准柴油机械中使用。