本发明公开了一种洁净化学气体和细水雾联合作用的灭火系统,其特征是:灭火系统包括压缩空气储罐、细水雾储水罐、洁净化学气体灭火剂储罐、灭火剂比例混合器以及雾化喷头;压缩空气储罐通过管线经空气减压阀分别与细水雾储水罐的进气口及洁净化学气体灭火剂储罐的进气口相连通;细水雾储水罐的出水口与洁净化学气体灭火剂储罐的灭火剂出口分别通过管线与灭火剂比例混合器的进口相连通;灭火剂比例混合器的出口通过管线连接有雾化喷头。本发明实现了洁净化学气体灭火和细水雾灭火的两种灭火方式各自优势的有效结合,不仅可以实现高效、快速、洁净灭火,还能有效的降低火场温度,灭火空间内HF等有毒、腐蚀性气体的浓度。