Сера необходима для синтеза аминокислот и белков растений, животных и микроорганизмов. В почве она находится в форме сульфатов, сульфидов и органических соединений.
Под влиянием микроорганизмов органические серосодержащие соединения минерализуются, а неорганические окисляются или восстанавливаются. В почве окислительные процессы протекают в основном с участием бактерий рода Tiobacillus, окисляющих тиосульфаты, сероводород, сульфиды и др. Скорость процесса зависит от активности тиобактерий и окружающих условий. В окислении неорганических соединений серы принимают участие серобактерии родов Beggiatoa, Thiospirillum, Thioploca и др. Окисление серы осуществляется пурпурными и зелеными серобактериями, из которых наиболее изучены бактерии рода Chromatium. Необходимым условием для жизнедеятельности пурпурных и зеленых серобактерий является наличие SH2, который и определяет их распространение в почве. Из бактерий, окисляющих серу, готовят препараты для извлечения металлов из некоторых руд.
В плохо аэрированных почвах происходит процесс сульфатредукции при участии бактерий рода Desulfovibrio, которые используют сульфаты в качестве акцепторов водорода в анаэробных условиях при окислении органических соединений серы (сульфатное дыхание). Этот процесс завершается неполным окислением серы и в ходе его выделяется ацетат, разрушающий некоторые минералы. Бактерии выделяют сероводород, который токсичен для растений. Основная полезная деятельность серобактерий заключается в том, что они накапливают в природе серу.