Le cycle du soufre implique à la fois des processus atmosphériques et terrestres, le soufre étant d'abord libéré dans l'atmosphère et l'environnement par l'altération des roches avant d'entrer en contact avec l'air et d'être converti en sulfate, qui est absorbé par les plantes et les micro-organismes avant de se déplacer la chaîne alimentaire. Une fois que les organismes expirent, ils relâchent le sulfate dans l'environnement où il réintègre l'atmosphère, pleut dans l'océan et se combine avec le fer dans l'eau pour former du sulfure ferreux et finalement se transformer en sédiments marins. Le sulfure ferreux est responsable de la couleur noire et brune des sédiments marins.
La quantité de soufre qui pénètre dans l'atmosphère dans le cycle du soufre a augmenté de façon exponentielle au fil des ans en raison de l'activité humaine. En brûlant des combustibles fossiles comme source d'énergie, les êtres humains augmentent la quantité de sulfure qui pénètre dans le système. En fait, les êtres humains sont responsables d'environ un tiers de tous les sulfures qui pénètrent dans l'atmosphère via le cycle du soufre.
Une augmentation du soufre ou du dioxyde de soufre dans l'atmosphère entraînera l'absorption de plus de rayons ultraviolets. Cela provoque l'effet de serre, qui a été spéculé comme la principale cause du réchauffement climatique.