二硫化物是一種雙原子分子，其公式為S2。它與二氧分子相似，但在室溫下很少出現。這種紫色的氣體是熱硫蒸氣中的主要物種。S2是木衛二大氣的次要成分之一，主要由SO2組成。S2的不穩定性通常在雙鍵規則的背景下描述。

這種紫色的氣體是通過將硫磺加熱到720℃以上產生的，在530℃的低壓（1毫米汞柱）下含有99%的蒸汽。

當使用汞光敏劑用紫外線照射COS的大氣時，或者當CS2、H2S2、S2Cl2或C2H4S、PSF3或COS被照射時，可以產生二硫。

氣態二硫化物已在Jupiter/s衛星Io的表面從Pele火山附近被探測到。

S2的基態是一個三聯體：像O2和SO一樣有兩個未配對電子的二聚體。它的S-S鍵長度為189pm，比S8的S-S單鍵短得多，后者的長度為206pm。

它的拉曼光譜包括一個715cm-1的波段。O2相應的O-O帶被發現在1556厘米-1。S-S鍵的能量為430 kJ/mol，而O2的能量為498 kJ/mol。

二硫化物很容易被光解，在陽光下的平均壽命為7.5分鐘。