地球上某些元素通过循环而达到动态平衡，典型的有碳、氮和硫的循环，生命活动既是这些元素循环的动力又是受益者。有机物中通常都含有这三种元素，而且硝酸盐和硫酸盐能代替氧作为电子受体，因此三类循环又是密切相关的，微生物在硫循环中起着决定性的作用。这些能够代谢含硫化合物的微生物在环境保护中也起着重要的作用，它们能通过生物氧化作用将有害有毒的含硫化合物转化为元素硫或硫酸盐，这样就可以进行直接利用（如元素硫）或进入自然界的硫循环。人们已经对硫细菌在煤脱硫、湿法冶金、烟道气脱硫及有机硫化物降解中的应用进行了广泛深入的研究，显示了良好的应用前景。

能够代谢含硫化合物的微生物主要有无色硫细菌和光养型硫细菌两大类，下面将分别予以讨论。