气层中亦有该自由基，由自然发生的（例如光分解作用）及由人为除臭引致的硫化氢降解形成。另外，当地球大气层中的与硫化氢、二硫化碳或羰基硫反应亦会产生氢硫基自由基、二氧化碳和水。这自由基在大气层中有多种反应，如与NO产生HSNO及HSONO，后者分解为HSO及NO；亦会与氧气及一氧化二氮反应。其与氯气反应会产生HSCl及Cl自由基；与臭氧反应则产生HSO及氧。理论上在含有硫化氢的行星大氧层在足够温度及压力下便能分解成自由基。在特定温度及压力下两者比例为：在一个以氢气为主的气态巨行星或恆星，在以下情况氢硫基