以元素硫為基礎原料制成的硫肥料含硫量高。現代肥料先進技術開發了許多適合于直接施用和作為NPKS多元復合肥料添加劑的新硫基肥料品種。
——硫磺
農業上常使用硫磺降低土壤pH值和改良鹽堿土壤，然而在農業生產中用作養分肥料使用直到近才引起人們的重視。
硫磺是一種惰性，不溶于水的黃色結晶固體。商業上它可以露天堆放，濕度和溫度變化時它保持不變。硫磺經磨細后與土壤混合會被土壤微生物氧化成SO42-。與SO42-相比，硫磺作為硫肥對作物的肥效取決于施用硫肥的粒度、施用量、施用方式、土壤的硫氧化性能以及環境條件。硫磺顆粒越細，硫氧化率越高。一般硫原料必須通過16目篩并且50%應通過100目。硫顆粒越細，其表面積越大，則轉化成SO42-越快。由于表面積與顆粒直徑呈反比，顆粒直徑縮小，氧化率呈指數級提高。這樣，硫磺表面積增加使可供給作物吸收的SO42-增加。
當硫磺磨細后施入土壤，能迅速氧化成硫酸，其效果與其它硫酸鹽肥料的肥效相等。硫肥的施用時間相當重要。應該盡早在播種前幾個星期施入土壤，并混合。
硫肥的施用方式會影響其氧化率，撒施并且與土壤混合優于條施。硫顆粒在土壤中均勻分布有以下好處：①與土壤中氧化微生物接觸的表面積較大；②減少酸性過高所引起的潛在問題；③使水分關系更加理想。如果是硫與SO42-都是施在土壤表面，SO42-的初始肥效更佳，因為SO42-為水溶性，會隨滲透水移動到作物根區，而硫則需先氧化成SO42-，這不是一種快速的過程，特別是硫施于土壤表面時更是如此。在使用顆粒硫時，顆粒硫肥在土壤表面有一個濕-干變化和凍結-解凍的循環階段，然后才能使顆粒硫肥散開。這是一個硫與土壤混合前必然經歷的一個過程，然后才能使硫轉化為作物能夠吸收的SO42-。除多年生作物以外，一般不推薦采用表面撒施硫肥的方式，應該在作物生長發育需要硫以前施用。
——顆粒可分散性硫磺
有多種顆粒可分散性硫硫-膨潤土肥料產品，產品為添加5%-10%膨脹性粘土，如膨潤土，與微細硫磺一起造粒，以提高肥效，其顆粒大小與固體氮肥、磷肥和鉀肥一致，便于摻混。此類肥料施入土壤后，其膨潤土組分吸收土壤中的水份后膨脹，粉化，使其中的微細硫磺分散，可促進硫磺更迅速地轉化為SO42-。此類肥料廣泛應用于高濃度散裝摻混肥料的配方中，作為作物養份硫來源，因為它的元素硫物性優良，在土壤中容易轉化為SO42。
由于此類硫肥在施用后對季作物的肥效不明顯，應在播種前4-5個月將其翻入土壤。在嚴重缺硫土壤，在播種前也可施用一些硫酸鹽肥料，滿足作物生長前期的需要。反復施用含硫磺肥料可促使土壤中硫氧化微生物數量增多，從而加速了硫磺在土壤中的轉化。
在加拿大，有兩種硫-膨潤土肥料產品投放市場。產品中除了含有10%膨潤土外，還含有60%硫磺、8%SO4和7%N。產品中同時含有SO4和元素硫目的是向農戶同時提供硫和長效硫。
——硫強化氮磷復合肥料
由于大氣中硫沉降減少以及含硫低的高濃度化肥使用量增加，使土壤缺硫日趨嚴重。在世界化肥以重鈣、磷酸二銨尿素為主導產品的形勢下，化肥科研人員和化肥工業的對策是采用成本低、效率高的方式向作物提供硫。
向氮磷復合肥中添加元素硫的生產工藝較多，產品含硫量大約為5%~20%。生產含硫5%-20%的磷酸一銨和磷酸二銨的方法是在轉鼓造粒機或盤式造粒機中以1.4kg/cm2的速率噴灑液體硫磺。美國肥料發展中心在生產聚磷酸銨顆粒肥料時，通過在造粒滾動床噴灑液態硫，制成含12%N、23%P、15%S（12-52-0-15S）的硫強化聚磷酸銨顆粒肥料。它們是優良的氮磷硫肥料，物理性質好，適合于其它顆粒肥料混合，也可直接施用，特別適合于需磷和需硫較大的豆類作物。近北美洲開發了一種在磷酸一銨肥料中添加硫酸鹽和硫磺的新肥料品種，產品含硫15%以及氮和磷。此顆粒肥料中的硫有50%為元素硫，有50%為硫酸鹽形式的硫，即同時有在作物早期吸收所需的硫和生長后期所需的長效硫。該產品也適用于摻混肥和直接施用。
尿素與液態硫的親和性強，很容易生產成分均一，儲存和使用物性優良的顆粒產品。美國在20世紀60年代生產和銷售過一種噴淋造粒的硫磺尿素，產品規格40-0-0-10S。20世紀80年代早期，加拿大采用轉鼓造粒工藝生產均勻硫磺尿素粒肥，產品典型規格為36-0-0-20S。但此硫磺尿素粒肥的硫在加拿大大草原使用時的肥效有差異，原因可能是這些土壤中氧化微生物的數量和活性不同。但在美國一些地區，此產品中的硫能滿足作物的需要。
硫磺與氮磷肥料制成復肥使用時，其氧化速率比硫磺單獨施用更快。在酸性和堿性土壤中，與重鈣和磷酸二銨一起造粒的硫磺比單獨施用時氧化速度快。其肥效快的原因可能有幾方面：包括氮、磷或鈣養分對硫氧化微生物生長的促進作用以及肥料顆粒周圍的水份條件更為適宜等，某些肥料（如重鈣）分解時造成的暫時性低pH值環境也可能促進硫氧化微生物的生長。
為了能使氮磷復肥中的硫轉化成SO42-，需要采用一些能確保肥粒顆粒能在土壤表面分解和分散及與土壤混合的過程。新英格蘭大學對開發的新型硫肥方法的研究表明，不同包裹硫磺方法生產的產品之間的氧化率存在差異。采用粘結劑方法所生產的產品其氧化率為30%~60%，如采用化學鍵結合的方式，則氧化率下降至很低水平，僅為1%~13%。灌溉條件下的氧化率比不灌溉條件下高。硫磺細度（5-328μm）對硫氧化率的影響很少。這些試驗表明，硫磺可以被添加到化肥產品中去，經硫強化的基礎肥料可作為補硫的來源，并且元素硫也是良好的包裹原料，應注意含硫化肥的施肥方式。
硫強化普鈣在一些國家相當普遍，如澳大利亞和新西蘭。普通的普鈣經加硫處理后，具硫含量可達18%~35%。所添加的硫比普鈣中原來含的CaSO4的肥效長。添加硫的普鈣產品受到了植物需硫高，土壤硫淋溶損失大地區的關注，因為可它減少SO42-的淋溶損失，并且能在作物整個生長期向作物提供滿足作物需求的、可被作物吸收的SO42-。
——硫衣肥料
在水溶性肥料顆粒表面涂上一層相對難溶性的材料就可以達到控制水溶性養分逐漸釋放的目的.硫磺是一種既經濟廉價，又能提供硫養分的理想包衣材料，如硫衣尿素就是一種在尿素顆粒外包裹一層硫磺組成的控釋氮硫肥，產品含尿素77%-82%（含氮36%-38%）、硫14%-18%。
硫衣尿素特別適合于生育期長，整個生長期需多次施用水溶性氮的作物，如甘蔗、菠蘿、牧草、草地、水果（酸果蔓、草莓）和水稻等，以及降雨量大或灌溉的沙質土壤。硫衣尿素的另一個優點是含有硫，盡管在涂層中的硫在施用后年初期可能不完全能矯正缺硫狀況，但在以后的作物生長期和第二年將成為作物可吸收硫的重要來源。
硫衣尿素也可以專門用于向作物提供硫養分。例如用油和木質磺酸鈣(造紙廢料)作粘結劑將硫磺涂在尿素表面制成新型硫衣尿素（規格為40-0-0-10S）在美國和墨西哥被施用于水稻和百慕大草上。