硫、四硫、五硫、六硫和八硫等，温度越高，二硫在硫蒸气中佔的比例就越高，直到温度高于1000°C时，此时硫蒸气几乎由二硫组成。在800°C、气压1毫米汞柱条件下二硫的外观为蓝紫色气体。二硫是氧气分子的等电子体，然而它与其他双原子分子较不同之处为其基态为三重态且第一激发态的能量更高。常温下的硫蒸汽是多种硫分子和自由基所组成，随着温度提升低分子量的硫分子（如二硫、三硫）才会逐渐增加，但仍然是混合物，直到700°C以上二硫才会达到99%以上，这使的对二硫的研究必须在高温下进行，导致对二硫得实验和观测有较高的难度。