根據硫化氫的成因機理可將自然界中的硫化氫分為5種成因型別：生物降解、微生物硫酸鹽還原、熱化學分解、硫酸鹽熱化學還原和岩漿成因。

1、生物降解

是在腐敗作用主導下形成硫化氫的過程。腐敗作用是在含硫有機質形成之後，當同化作用的環境發生變化，發生含硫有機質的腐敗分解，從而釋放出硫化氫。這種方式出現在煤化作用早期，生成的硫化氫規模和含量不會很大，也難以聚集。

2、微生物硫酸鹽還原

微生物硫酸鹽還原菌利用各種有機質或烴類來還原硫酸鹽，在異化作用下直接形成硫化氫。在這個作用過程中，硫酸鹽還原菌只將一小部分代謝的硫結合進細胞中，大部分硫被需氧生物所吸收來完成能量代謝過程。一些菌種的有機質分解產物可能會成為另一些菌種所需吸收的營養，這會使有機質被硫酸鹽還原茵吸收轉化效率提高，從而產生大量的硫化氫。這種硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原生成硫化氫的方式又被稱為微生物硫酸鹽還原作用（BSR）。

該過程是硫化氫生物化學成因的主要作用型別，由於這種異化還原作用是在嚴格的厭氧環境中進行的，故有利於所生成硫化氫的儲存和聚集，但是形成的硫化氫丰度一般不會超過2%，且地層介質條件必須適宜硫酸鹽還原菌的生長和繁殖，因此在深層難以發生。

3、熱化學分解

指煤中含硫有機化合物在熱力作用下，含硫雜環斷裂形成硫化氫，又稱為裂解型硫化氫。這種方式形成的硫化氫濃度一般小於1%。硫酸鹽熱化學還原成因主要是指硫酸鹽與有機物或烴類發生作用，將硫酸鹽礦物還原生成H2S和CO2。

4、硫酸鹽熱化學還原

是生成高含硫化氫天然氣和硫化氫型天然氣的主要形式，它發生的溫度一般大於150℃。

煤和圍巖中含硫有機質和硫酸鹽巖發生熱化學分解（裂解）作用和熱化學還原作用，均可生成H2S氣體。因煤和圍巖中有機質硫含量及煤中硫酸鹽硫含量很低，所形成的H2S含量一般不會超過2%。若圍巖中硫酸鹽巖含量較高時，可產生較多H2S氣體。

4、岩漿成因

由於地球內部硫元素的丰度遠高於地殼，岩漿活動使地殼深部的岩石熔融併產生含硫化氫的揮發分，所以岩漿中常常含有硫化氫。而硫化氫的含量主要取決於岩漿的成分、氣體運移條件等，因此岩漿中硫化氫的含量極不穩定，而且也只有在特定的運移和儲集條件下才能在煤層中聚集下來。