氧化硫化合物的細菌。C.維諾格拉茨基於1887～1890年間，發現能氧化硫化氫為硫磺甚至成為硫酸的細菌，並將其統稱為硫細菌。1900年，W.米古拉建議將這群細菌歸於硫細菌目。依據目前的細菌分類觀點，硫細菌分別歸屬於不同的分類單元。根據取得能量途徑的不同，可分為光能營養菌和化能營養菌。
光能營養菌均產生細菌葉綠素和類胡蘿蔔素，呈粉紅、紫紅、橙、褐、綠等色。這些細菌都是厭氧光合菌，多棲息於含硫化氫的厭氧水域中，利用硫化氫中的的氫作為電子供體還原二氧化碳。其種類及主要性狀見表。
化能營養菌都是不產色素的好氧菌，棲息於含硫化物和氧的水中，能將還原性硫化物氧化成硫酸。貝賈托氏菌屬、硫辮菌屬和硫發菌屬均可將硫化氫氧化成硫磺粒，積存在細胞內，並可進一步氧化成硫酸。這3屬細菌的細胞相連成鏈形成絲狀體，能在固體表面作滑行運動(見滑行細菌)。它們是化能營養細菌，但還不能肯定是否營化能無機營養。無色菌屬、大單胞菌屬、硫小桿菌屬、硫螺菌屬和卵硫菌屬5屬細菌在細胞積累硫磺粒，棲息於富含硫化氫和有氧的水中，細胞呈桿狀、球狀、卵狀和螺狀。但這5屬細菌還無純培養，對它們的瞭解不多。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。硫桿菌屬和硫微螺菌屬的細菌生理性狀極相似，而形態不同。前者桿狀、後者弧狀或螺狀。硫桿菌屬內的細菌有化能無機營養菌、化能混合營養菌和化能有機營養菌。硫微螺菌屬中的兩個種都是化能無機營養菌。這兩屬細菌可氧化S2-、S、SO32-、S4O婇和SCN-為SO42-而取得能量。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范圍為pH2～3)，而且嗜熱（最適生長溫度為70～75℃）。其形態為不整齊的球狀，兼性化能無機營養菌，氧化硫化物或硫磺取得能量。20世紀70年代末，C.R.沃斯等的分子水平資料表明：其16SrRNA寡核苷酸譜與其他細菌的不同，其細胞壁中無肽聚糖結構，細胞膜中的類脂為醚鍵等均與其他細菌不同。因此，沃斯等人將硫化葉菌等嗜酸嗜熱的細菌和極端厭氧的產甲烷菌、極端嗜鹽的嗜鹽桿菌共同歸屬於古細菌。
光能營養硫細菌的種類和形狀
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。由於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築物的腐蝕。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。