本发明属于热超材料及辐射制冷技术领域，公开一种实现辐射制冷的二氧化硅热超材料及其应用。所述二氧化硅热超材料由反射层及位于其上的吸收层组成，所述吸收层由基底层和图案层组成；所述反射层由从上到下交替排列的二氧化钛层和氟化镁层组成；所述基底层由从上到下依次排列的二氧化硅层、氮化硅层和二氧化钛层组成，所述图案层由在二氧化硅层上表面上呈周期性排布的二氧化硅结构单元组成，所述二氧化硅结构单元包括两个大小相等的二氧化硅等腰直角三棱柱，这两个二氧化硅等腰直角三棱柱关于二氧化硅结构单元的几何中心对称。本发明热超材料，结构简单，易于制作，并且在大气窗口有近完美吸收并在太阳光波段有较高的反射。