Ze względu na rodzaj kompleksów wrażliwych na światło używanych w fotosyntezie można generalnie wyróżnić fotosystem I (PS I) i fotosystem II (PS II). Zielone bakterie siarkowe, podobnie jak heliobakterie, wykorzystują wyłącznie fotosystem I. Dla porównania zielone bakterie niesiarkowe, podobnie jak bakterie purpurowe (siarkowe i niesiarkowe), mają wyłącznie fotosystem II. Wszystkie te organizmy przeprowadzają fotosyntezę anoksygeniczną. Natomiast z obu fotosystemów korzystają organizmy przeprowadzające fotosyntezę oksygeniczną (wytwarzającą tlen) takie jak sinice czy rośliny (w chloroplastach).
Zielone bakterie siarkowe absorbują światło o większej długości fal w porównaniu do bakterii purpurowych.
Jako źródło elektronów wykorzystują zredukowane związki siarki takie jak siarczki i siarka elementarna, ale mogą korzystać także z tiosiarczanów, wodoru i żelaza na II stopniu utlenienia. Przy wykorzystywaniu siarczków, utleniają je do siarki elementarnej i wydalają przejściowo poza komórkę. Ostatecznym produktem utleniania są siarczany. Metabolizując , neutralizują tego typu odory w środowisku.