在土壤中硫化物的循环反应如下：

硫氧化细菌能氧化一种或多种还原态或部分还原态的硫化物，包括元素硫、硫代硫酸盐、连多硫酸盐、亚硫酸盐和硫化氢，从中获取能量，其最终产物是硫酸。

2H₂S＋O₂→2H₂O＋2S＋能量

5Na₂S₂O₃＋H₂O＋4O₂→5Na₂SO₄＋H₂SO₄＋4S＋能量2S＋3O₂＋2H₂O→2H₂SO₄＋能量

因其过程产生强酸，容易在局部区域内使pH值降到很低，从而造成金属腐蚀或水泥建筑物遭侵蚀。在循环冷却水系统中，硫酸盐还原菌产生硫化氢，有利于硫氧化细菌繁殖生长，二者的氧化还原循环作用使二者常在水中共存。有的硫氧化细菌能同时氧化硫化物和亚铁离子，也常和铁细菌共存。

硫氧化细菌在分类上归在硫杆菌属，细胞为杆状，为革兰染色阴性。目前已发现的约有8个菌种，一般严格好气，多数为严格化能自养菌。其中排硫硫杆菌是硫杆菌属中的典型菌，在污泥、土壤、河水及其他淡水资源中都有分布，能够氧化硫代硫酸盐（S₂O^2－₃）、元素硫粒（S）、连多硫酸盐（S₄O^2－₆）等，在某些培养条件下可以氧化硫化氢，有的菌株能氧化硫氰酸盐。

由于不同硫氧化细菌的特性不同，对培养基的成分和pH值要求都不同。所以用一种培养基监测到的菌数并不是硫氧化细菌的总数。目前常用的培养基在近中性条件下测得的细菌可能多为排硫硫杆菌和那不勒斯硫杆菌，在循环冷却水中要求<10³个/mL。

部分硫杆菌的特性