有機硫黄化合物は環境、特に大気中において、化学工場での合成繊維やタイヤなど硫黄を試薬として用いる製造工程から微量の副生成物として発生する。しかし、大部分の硫黄汚染物質は材料製造や発電に化石燃料を使用した場合に生成される。具体的には、石炭を乾留してコークスを製造するときや、石油を蒸留してガソリンやディーゼル油などの燃料を精製するとき、石炭や原油を処理して化成品(合成繊維や医薬品)の前駆体(原料)を生成するときなどである。また、天然ガスを一般用途に利用する際や、煙突や排気口から排気を行う前に除去しておくべき、臭気を持った不純物として認識される。後者については、有機硫黄化合物は酸性雨の原因となる硫黄酸化物の元となり、化石燃料、特に石炭を使用する場合に最も頻繁に見られる汚染物質であるとされている。一方で、全ての有機硫黄化合物が腐臭を持つ汚染物質なわけではない。ニンニクの悪臭はアリシンやアホエンに由来し、レンチオニンはシイタケの香りの成分である。これらの天然物はがんの治療に用いたり、血小板の凝集を防ぐなど医療用途で重要な性質を持つ。
スルホン酸の一般構造は RS(=O)₂OH で表され、有機溶媒に可溶な強酸である。トリフルオロメタンスルホン酸などは有機化学で多用される。スルホンアミドはサルファ剤として用いられる重要な医薬品である。
スルホキシドは一般構造 RS(=O)R' で表され、チオエーテルを酸化することで得られる。さらに酸化するとスルホン RS(=O)₂R' となる。チオケトンは RC(=S)R' という一般構造を持つ、ケトンの硫黄類縁体である。チオケトンを合成する重要な方法として、ケトンとローソン試薬の反応が挙げられる。
チオールはアルコールといくぶん似た性質を示すが、より求核性が強く、酸性度は高い。両者の pK ₐ はおよそ5程度の差がある。硫黄原子と水素原子は電気陰性度の差が小さいため（それぞれ 2.58, 2.20）、チオールは水素結合を形成しない。脂肪族チオールはナノテクノロジーにおいて金の単分子膜を作る際に役立つ。ある種の芳香族チオールはヘルツ反応によって得られる。ジチオールはチオアセタールを形成することによるカルボニル基の極性転換に用いられる。
チオエーテルにおける炭素−硫黄結合は炭素−炭素結合に比べ長く、また弱い。硫黄化合物における S−C 結合の例を挙げると、メタンチオールでは 183 pm、チオフェンでは 173 pm である。メタンにおける C−H 結合の解離エネルギーは 100 kcal/mol であるのに対してチオメタンのそれは 89 kcal/mol であり、水素原子をメチル基で置き換えると 73 kcal/mol にまで減少する。炭素−酸素単結合は C−C 結合に比べて短い。ジメチルスルフィドとジメチルエーテルの結合解離エネルギーはそれぞれ 73 および 77 kcal/mol である。チオエーテルはプメラー転位によって合成することができる。チオフェンの共鳴安定化エネルギーは 29 kcal/mol で、酸素類縁体であるフランの 20 kcal/mol に比べいくぶん大きい。この差は、酸素原子は電気陰性度が高いため電子を引き寄せ、環電流を減少させてしまうために起こる。芳香族置換反応において、チオ基はアルコキシ基よりも活性化基としての効果は低い。硫黄−炭素間の二重結合を持つ化合物は硫黄イリドと呼ばれ、コーリー・チャイコフスキー反応などに用いられる。
有機硫黄化合物（ゆうきいおうかごうぶつ）とは硫黄原子を含む有機化合物の総称である。有機硫黄化合物に分類されるものは多岐にわたるが、一般的に不快な臭気を持ち、糖鎖（炭水化物の鎖）や硫黄の化合物を含む生物が生長するときの老廃物として、あるいは腐敗する際に自然に生成する。海洋においても生物起源の硫黄化合物も生まれ、海水に含まれる。炭水化物や硫黄は化学的に活性であり、生物が腐敗する過程で容易に生成し、天然ガスなどにも含まれる。有機硫黄化学は有機硫黄化合物の物性、構造や反応性を研究する科学である。硫黄は酸素と共にカルコゲンに属すため、有機硫黄化合物は炭素と酸素からなる化合物と類似した性質を示すことが予想されるが、異なる点も多い。硫黄の化合物を検出するための古典的な試験法としてカリウスのハロゲン法が知られている。石油精製における脱硫工程では水素化脱硫など様々な手法が取られる。
新実はその後も殆どのオウム事件に関与することとなる。教団内では信者の監督・監視を行い、省庁制施行後は信者を監督する自治省大臣となっている。オウム真理教男性現役信者リンチ殺人事件では凄惨な拷問を主導、温熱療法関連事件では 教団内で禁止されている男女交際をした教団元仙台支部長に温熱修行を強要し死亡させる（事故として処理され立件されず）、温熱療法に疑問をもって教団を出た看護師を拉致するなど、残忍な犯行を繰り返していた。毒ガス関係では江川紹子ホスゲン襲撃事件、駐車場経営者VX襲撃事件、会社員VX殺害事件、オウム真理教被害者の会会長VX襲撃事件で実行犯の一人。松本サリン事件では警備役、地下鉄サリン事件では東京の地下鉄千代田線でサリンを散布した林郁夫の送迎役であった。地下鉄サリン事件では人が倒れているのをテレビで見て「グルの意思を達成できて嬉しかった」という。一方で男性信者リンチ殺人事件で麻原に指示されたマイクロウェーブ焼却炉での殺害を避けたり、男性信者殺害事件の被害者が地獄ではなくシロクマに転生したことを聞いて安堵したり、松本サリン事件で共犯者に対して犯行前に意志の確認を行ったりする、買い食いが趣味などと人間味も見せていた。ステージの低い信者に対しても礼儀正しい一面もあった。土谷正実は、新実らが松本サリン事件のときに「魔法使いサリー」の歌を合唱していたという話を聞き、「新實さんのギャグには俺もいろいろと困ったもんだったが、中村昇さんもいい迷惑だったろうな」と書いている。