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El azufre (S) posee veinticinco isótopos que abarcan el rango comprendido entre el 26S y el 49S. Entre todos ellos, hay cuatro isótopos estables: el 32S, el 33S, el 34S y el 36S, con unas abundancias naturales de 95,02%, 0,75%, 4,24% y 0,02%, respectivamente. La gran abundancia del isótopo 32S se explica por su generación a partir del 12C mediante sucesivas fusiones con cinco núcleos de helio, a través del conocido proceso alfa que tiene lugar en supernovas de tipo II.
Los isótopos radiactivos del azufre poseen períodos de semidesintegración cortos, con excepción del 35S. El 35S se forma a partir de la espalación de rayos cósmicos del 40Ar en la atmósfera. Su período de semidesintegración es de 87 días. El radioisótopo de azufre con el périodo de semidesintegración más largo después del 35S es el 38S (170 minutos). El 49S posee un período de semidesintegración menor de 200 ns, siendo el más inestable de los isótopos de azufre.
El azufre con composiciones isotópicas distintivas se utiliza para identificar fuentes de contaminación o como trazador en estudios hidrológicos. Las diferencias en las abundancias naturales pueden usarse en sistemas donde hay una variación suficiente en el 34S de los componentes del ecosistema