本发明涉及一种可后清洁的超低密度透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用。所述方法为：将正硅酸甲酯、柠檬酸、水、第一有机溶剂组成的体系和长链烷基三甲氧基硅烷、全氟长链烷基三甲氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮、氨的1,4‑二氧六环溶液、第二有机溶剂组成的体系进行分级溶胶‑凝胶反应，得到湿凝胶；将湿凝胶置于含有高浓度氨的母液中于高温下进行老化，得到结构增强醇凝胶；将结构增强醇凝胶进行梯度溶剂置换，然后经过常压干燥，制得可后清洁的超低密度透明二氧化硅气凝胶。本发明制得的所述二氧化硅气凝胶展现出超疏水和超疏油双重特性，具有独特的可后清洁以及重复使用性能，在新一代深空探测和高能物理等领域有重大的应用价值。