本发明公开的一种重力压缩空气储能系统及其工作方法，属于能量存储技术领域。包括空气压缩单元、空气膨胀单元、储气室、重块和发电机；空气压缩单元进口连接有进气装置，空气压缩单元出口通过储能管路与储气室进口连接，储气室出口通过释能管路与空气膨胀单元进口连接，空气膨胀单元出口与发电机连接；储能管路与释能管路之间设有热交换单元；重块设置在储气室上部且与储气室构成活塞-气缸系统，重块与储气室之间设有密封装置。将压缩空气储能和重力储能两种方式相结合，兼具了压缩空气储能能量密度高和重力储能布置灵活的优点，能够保证电网稳定，起到调峰调频、削峰填谷的作用。