Сероводород в природе встречается в подземных водах, преимущественно неорганического происхождения, проходящих через сульфидные руды. Он образуется в результате разложения серосодержащих пород сульфидов (пирит, серный колчедан) кислыми водами и восстановления сульфатов сульфатредуцирующими серобактериями, которые восстанавливают различные соединения серы (растворенные в воде сульфиды и сульфаты) до сероводорода. Большинство таких бактерий предпочитают бескислородную среду обитания, например отложения ила и детрита, артезианские скважины и др. Однако некоторые разновидности этих микроорганизмов могут существовать и при относительно высокой концентрации кислорода в воде (например — тионовые бактерии).