硫酸盐呼吸作用（sulfate respiration），农学-农业资源与环境-土壤学-[土壤微生物作用]-土壤碳循环-硫酸盐呼吸作用，厌氧微生物通过异化还原硫酸盐获取能量的新陈代谢过程。主要是异化的硫酸盐还原。主要由硫酸盐还原菌完成。硫酸盐还原菌由高度多样化的专性厌氧菌组成，广泛分布在各种自然环境中。典型的硫酸盐还原菌包括脱硫弧菌属。硫酸根离子在硫酸盐还原菌的作用下，还原为硫化氢，硫化氢广泛地参与到多种生物地球化学过程中。需要区分同化和异化的硫酸盐代谢。部分植物、藻类、真菌和大部分原核生物，能够通过硫酸盐同化代谢利用硫酸根离子以满足生物合成的硫需求，而异化的硫酸盐代谢则指硫酸盐还原菌利用硫酸根离子作为电子受体进行能量代谢，大量产生硫化氢，硫化氢被分泌到细胞外环境中。相较于氧气或者硝酸根离子，硫酸根离子还原的氧化还原电势更低，因此缺氧土壤中只有当氧气和硝酸根离子被耗竭时，硫酸盐还原菌的生长才开始活跃。氢气能够被硫酸盐还原菌用作电子供体，且是最常见的电子供体，其他电子供体包括乙酸、乳酸和丙酮酸等，缺氧土壤中有机质厌氧分解经常产生此类小分子中间产物。