การหมุนเวียนของกำมะถันในแต่ละส่วนของระบบนิเวศสรุปได้ดังนี้ [1]

• ชั้นของหินเปลือกโลกเป็นแหล่งสำคัญของกำมะถัน การออกจากระบบพื้นผิวโลกเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ และการชะลงสู่ชั้นของน้ำใต้ดิน นอกจากนั้น กิจกรรมของมนุษย์ยังมีส่วนต่อการเคลื่อนย้ายของกำมะถัน ทั้งโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิง การถลุงแร่และการผลิตปุ๋ย
• ชั้นของดิน ที่มาของกำมะถันในดินมาจากการชะล้าง ผุพัง และจากบรรยากาศ รวมทั้งการใส่ปุ๋ย กำมะถันในดินจะถูกเปลี่ยนรูปไปทั้งโดยปฏิกิริยาเคมีและสิ่งมีชีวิต ในดินชั้นบน กำมะถันจะอยู่ในสารอินทรีย์ ส่วนดินชั้นล่างจะอยู่ในรูปสารอนินทรีย์ ในดินที่มีการระบายอากาศดี กำมะถันจะอยู่ในรูปของซัลเฟต แต่ในดินที่มีการระบายอากาศไม่ดีเช่นมีน้ำท่วมขัง กำมะถันจะอยู่ในรูปซัลไฟด์ แต่เมื่อเติมก๊าซออกซิเจนลงไป ซัลไฟด์จะเปลี่ยนเป็นซัลเฟต ซัลเฟตละลายน้ำได้ดีจึงถูกชะออกจากดินได้ง่าย การย่อยสลายสารอินทรีย์ที่มีกำมะถันเป็นองค์ประกอบ จะได้กำมะถันในรูปของก๊าซ ส่วนหนึ่งจะระเหยไปสู่บรรยากาศ ส่วนหนึ่งจะกลับไปอยู่ในรูปของซัลเฟตอีก ทั้งในปฏิกิริยาเคมีและสิ่งมีชีวิต
• สิ่งมีชีวิต เมื่อกำมะถันเข้าสู่สิ่งมีชีวิตจะถูกนำไปสร้างเป็นโปรตีน วิตามิน หรือสารประกอบอื่นๆ และจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นซัลเฟตหรือสารประกอบอื่นๆของกำมะถันได้เมื่อสิ่งมีชีวิตตาย
• บรรยากาศ สารประกอบของกำมะถันในบรรยากาศได้แก่ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S)สารประกอบอินทรีย์ของกำมะถันที่ระเหยได้ และซัลเฟตในบรรยากาศ แหล่งที่มาได้แก่ ก๊าซจากการระเบิดของภูเขาไฟ ฝุ่นละอองที่มากับลม ก๊าซจากสิ่งมีชีวิต และกิจกรรมของมนุษย์ การคงอยู่ของก๊าซเหล่านี้ในบรรยากาศสั้นมากและขึ้นกับความคงตัวทางโมเลกุลด้วย การออกซิไดส์ของก๊าซเหล่านี้ขึ้นกับอุณหภูมิ ความชื้น และแสงอาทิตย์

ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ส่วนใหญ่มาจากการกระทำของมนุษย์ ในขณะที่จุลินทรีย์จะผลิต COS, CS2, และ (CH3)2S ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจากการออกซิไดส์ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์และก๊าซที่มีกำมะถันอื่น ๆ คือ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลเฟต แต่โดยทั่วไปซัลเฟตจะเข้าสู่บรรยากาศโดยยละอองน้ำจากทะเลและฝุ่นละอองที่มากับลม การออกจากบรรยากาศเกิดขึ้นโดยการรวมตัวกับน้ำ เกิดเป็นฝนกรดและลงสู่พื้นดิน หรือรวมตัวกับธาตุอื่นๆแล้งตกมายังพื้นโลก

• แหล่งน้ำ ในมหาสมุทร กำมะถันจะอยู่ในรูปซัลเฟตที่ละลายน้ำ ซึ่งมาจากแม่น้ำและฝน ในดินตะกอนจะมีสารประกอบกำมะถันในสภาพรีดิวซ์ปะปนอยู่ กำมะถันจะออกจากแหล่งน้ำโดยถูกซัดปนไปกับละอองน้ำ หรือโดยการระเหยในรูปก๊าซที่เกิดจากการกระทำของจุลินทรีย์