目前研究最为广泛的生物脱硫微生物是光合细菌和无色硫细菌两类。光合细菌脱硫，由于条件苛刻，研究进展不大，仍处于批式试验或实验室小试阶段，且主要以处理气体硫化物为主；无色硫细菌脱硫，近年来很活跃，并取得一些进展，已进行了中试和生产性试验，效果很好。
光合细菌的种类繁多，但只有紫色硫细菌（Chromatiaceae）和绿色硫细菌（Chlorobiaceae）的一些种，能代谢硫化物。紫色无硫细菌（Rhodospirillaeceae）只有极少数，能忍受并利用较高浓度的硫化物。
无色硫细菌以化能自养型为主。大多硫杆菌（Thiobacillus），能够氧化硫化氢、元素硫、硫代硫酸盐和连四硫酸盐等，而形成硫酸，并从此过程中获得能量。常见的化能自养无色硫细菌有氧化硫硫杆菌（Thiobacillus
thiooxidans）、排硫硫杆菌（Thiobacill usthioparus），氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）,以及脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrificans）。