硫有多种同素异形体,最常见的是斜方硫（又叫菱形硫、α-硫）和单斜硫（又叫β-硫）.单斜硫和斜方硫是单质硫在不同温度下的变体.
单斜硫是针状晶体,只稳定存在于95.6℃以上,在室温下它缓慢地转变成斜方硫.α-硫熔点为112.8℃,β-硫熔点为119℃.它们都易溶于CS2中.实验表明,α-硫及β-硫都是由S8环状分子组成.α-硫为黄色,密度为2.06克/厘米;；β-硫为浅黄色,密度为1.96克/厘米
制备纯品方法也不同.斜方硫是硫由二硫化碳结晶而得之紧密的黄色晶体.融化硫于部份凝固后,倒出多余液体,剩下无数之针形晶体即为单斜硫.
实际上,所有的物态中（固态、液态和气态）,硫都有不同的同素异形体,这些同素异形体的相互关系还没有被完全理解