تعد دورة الكبريت الطبيعية، الممثلة بالشكل المبسط (1-4)، دورة معقدة نسبياً إذ يدخل الكبريت بعدة أشكال، بوصفه جزيئات غازيةً، أو أملاحاً قليلة الانحلال، أو شوارد منحلة في الأوساط المائية أو في التربة. ترتبط دورة الكبريت مع دورة الأوكسجين بشكل وثيق، حيث تؤدي تحولات مركبات الكبريت بجو يتوفر فيه الأكسجين الى تشكل الكبريت بأشكاله المتأكسدة مثل غاز ثاني أوكسيد الكبريت ، SO₂، الملوث للجو وشاردة الكبريتات المنحلة ^2- SO₂  بالإضافة إلى حمض الكبريت H₂SO₄ الذي يعد من أهم مكونات الأمطار الحامضية. أما تحولات الكبريت في جو فقير بالأوكسجين فيعطي مركبات الكبريت بأشكالها المرجعة مثل غاز كبريت الهيدروجين، H₂S ، وكبريتيد المعادن، مثل MS يدخل عنصر الكبريت في بنية المادة الحية ليعطي الشكل الحيوي كالبروتينات .



تأخذ تبادلات الكبريت مكانها في الأنظمة البيئية الطبيعية بفعل النشاط الذي تمارسه أنواع من البكتيريا تعرف ببكتيريا الكبريت. تستخدم الأحياء الكبريت ومركباته بصورة دائمة لتركيب الحموض الأمينية والبروتينات، وبموت هذه الأحياء وتحللها تتحرر مركبات الكبريت مرة أخرى بفعل بكتيريا الكبريت التي تحول الكبريتيد (سولفيد) إلى كبريتات (سولفات) لتستعمل في إنتاج المزيد من البروتين، ويتم هذا التحويل في ظروف التهوية أو تجديد الأوكسجين. أما في الظروف غير الهوائية وبانعدام الأوكسجين المنحل، فإن فعل التحلل البكتيري للبقايا العضوية يؤدي إلى إنتاج كبريتيد الهيدروجين H₂S السام وترسبات من كبريتيد الحديد الأسود من الممكن أن تستخدم البكتيريا الكبريتية، كل من كبريت الهيدروجين H₂S و غاز ثاني أوكسيد الكربون بوجود الضوء لإعطاء مركبات عضوية بسيطة.

إن أكثر عناصر الكبريت التي تشكل مصدر قلق كبير للمهتمين بالبيئة والملوثة للغلاف الجوي، هو غاز ثاني أوكسيد الكبريت (SO₂) الذي يتشكل من احتراق الوقود الأحفوري الحاوي على الكبريت، والذي يتأكسد بدوره ليشكل حمض الكبريت (H₂SO₄) العنصر الأساسي من العناصر المشكلة للأمطار الحامضية الضارة للبيئة.