Los sulfuros de hierro se encuentran ampliamente en la naturaleza en forma de proteínas de hierro-azufre.
Cuando la materia orgánica se descompone en condiciones de bajo oxígeno (o hipoxia), como en los pantanos o en las zonas muertas de los lagos y océanos, las bacterias reductoras de sulfato reducen varios sulfatos presentes en el agua, produciendo sulfuro de hidrógeno. Parte del sulfuro de hidrógeno reaccionará con los iones metálicos del agua o de los sólidos para producir hierro o sulfuros metálicos, que no son solubles en el agua. Estos sulfuros metálicos, como el sulfuro de hierro(II), suelen ser de color negro o marrón, dando lugar al color de los lodos.
La pirrotita es un producto de desecho de la bacteria Desulfovibrio, una bacteria reductora de sulfatos.
Cuando los huevos se cocinan durante mucho tiempo, la superficie de la yema puede volverse verde. Este cambio de color se debe al sulfuro de hierro (II), que se forma cuando el hierro de la yema reacciona con el sulfuro de hidrógeno liberado de la clara del huevo por el calor. Esta reacción se produce más rápidamente en los huevos más viejos, ya que las claras son más alcalinas.
La presencia de sulfuro ferroso como un precipitado negro visible en el medio de crecimiento agar hierro peptona puede utilizarse para distinguir entre los microorganismos que producen la enzima metabolizadora de la cisteína desulfhidrasa y los que no. El agar hierro peptona contiene el aminoácido cisteína y un indicador químico, el citrato férrico. La degradación de la cisteína libera gas de sulfuro de hidrógeno que reacciona con el citrato férrico para producir sulfuro ferroso.