将元素硫或还原型无机硫化物氧化成硫酸的一类细菌。它们形态和营养性状各不相同，分散在不同的细菌科中。这里介绍一些重要的属种，按其营养型可分为两大类：

主要有：①硫杆菌属（Thi-obacillus），是土壤和水中重要的化能自养硫细菌，已研究了10多个种，研究较多的有氧化硫硫杆菌（T.thioaxidans）、排硫硫杆菌（T.thi-oparus）、脱氮硫杆菌（T.denitrificans）和氧化亚铁硫杆菌（T.ferrooxidans）等。以CO₂为碳源，以还原型硫化物，包括硫化氢、元素硫、硫代硫酸盐、多硫酸盐和亚硫酸盐作电子供体进行呼吸代谢，从中取得能量。有几个种如氧化硫硫杆菌和排硫硫杆菌等为专性化能自养菌，新型硫杆菌（T.novellus）为兼性自养菌。它们在氧化硫化物时，或生成元素硫，沉积在细胞内、外，进一步氧化成硫酸；或直接氧化成硫酸。如：

硫化细菌

除脱氮硫杆菌能在厌气条件下进行硝酸盐呼吸外，其余均严格好气。这些菌不生芽孢，革兰阴性，某些种嗜酸，如氧化硫硫杆菌，最适pH2～3.5。它们产生的硫酸能使培养基降至pH1以下。生长最适温度28℃。②硫化叶菌属（Sulfolobus），细胞球形或裂片状，各个种最适温度范围为70～87℃，最适pH2（最高pH4，最低pH1），为兼性自养菌。当S°作电子供体时，为化能自养，培养基中含有机物时，可行化能异养生长。在酸性温泉中为优势硫细菌。③贝氏硫细菌属（Beg-giatoa），该属特点是细胞直径大（1～30×2～40μm），且联结成丝状体，滑行运动，为混合营养型。主要存在于淹水土壤、淤泥或其他水域，有时密集地包被在沉积物的表面或生长于水稻根际。氧化H₂S时在体内贮存硫磺颗粒，习惯称硫磺细菌。当环境中缺H₂S时，则体内硫磺进一步被氧化成硫酸。

俗称紫色硫细菌和绿色硫细菌。这类菌主要行不产O₂光合作用，以还原型硫化物或分子氢作电子供体，固定CO₂。有些菌株当无硫化氢或硫时，可利用有机物质，是混合营养型。氧化硫化物时，在细胞内、外积累元素硫，并可进一步氧化为硫酸。它们为严格厌气菌。其主要生境为缺氧并含有H₂S的各种水域，如潮湿土壤、沟渠、湖泊、河流、温泉及海洋中（见光合细菌）。