在生長過程中能利用可溶或溶解的硫化合物，從中獲得能量，且能把低價硫化物氧化為硫，并再將硫氧化為硫酸鹽的細菌。
從名稱上看，它包括了硫氧化菌和硫酸鹽還原菌，但通常僅指硫氧化菌(sulfur-oxidizing bacteria)。
2H2S+O2=硫細菌=2H2O+2S+能量(3)
2S+3O2+2H2O=硫細菌=2H2SO4+能量(4)
6CO2+6H2O=能量(3)(4) 酶=C6H12O6+6O2
能氧化硫化合物的細菌。按其取得能量的途徑可分為光能營養菌和化能營養菌兩類。光能營養菌產生細菌葉綠素和類胡蘿卜素，呈粉紅、紫紅、橙、褐、綠等色，都是厭氧光合菌，多棲息于含硫化氫的厭氧水域中。化能營養菌都是不產色素的好氧菌，棲息于含硫化物和氧的水中，能將還原性硫化物氧化成硫酸。
已獲得純培養的硫細菌有硫桿菌屬，硫微螺菌屬和硫化葉菌屬3屬。硫化葉菌屬是硫細菌中較特殊的一類。它不僅嗜酸（最適生長pH值范圍為pH2～3），而且還嗜熱（最適生長溫度為70～75℃）。硫細菌是自然界中硫元素循環中不可缺少的一環。
硫細菌能將自然界的還原性硫化物氧化成硫磺或硫酸，是自然界中硫元素循環中不可缺少的一環。
由于含硫礦石和海底淤泥中富含硫水物，因而硫細菌的氧化作用則造成礦井內和海港等處的金屬構筑物的腐蝕。
另一方面也可利用硫桿菌屬內一些種對硫化物氧化作用提取銅、鈾等金屬和改良堿性土壤。
