三硫化二鐵（化學式：Fe2S3，分子量為207.9），是三種鐵的硫化物（iron sulfide）之一，它是一種固體黑色粉末。

在空氣中容易被氧化，因此自然界中不存在，只能通過實驗室化學方法制備。

三硫化二鐵簡稱硫化鐵，并不能用三價鐵與硫化氫反應制取，因為會發生氧化還原反應。但是干態的三價非離子鐵并不能氧化-2價硫元素，而且在強堿性溶液中，Fe3+可以與S2-反應生成三硫化二鐵沉淀。

因為Ksp（Fe2S3）=1×10-88，Ksp（Fe(OH)3）=1×10-38

所以在強堿性溶液中Fe3+與S2-相遇會生成Fe2S3，而不是氫氧化鐵沉淀。

所以硫化鐵其實是存在的，并且相對也較穩定。

三硫化二鐵，為黑色固體，常溫下易轉變為黃綠色。相對密度4.3 g/cm1。不溶于水。

硫化鐵一般是氧化鐵脫硫劑脫硫后的產物。氧化鐵脫硫是最常見的脫硫手段。下邊是產生硫化鐵的機理：

氧化鐵脫硫劑是一種以活性氧化鐵（Fe2O3）的水合物為主要脫硫成份的一種脫硫劑。常溫下，氧化鐵（Fe2O3）分為α-水合物和γ-水合物，兩種水合物都具有脫硫作用。非水合物的氧化鐵常溫下不具有脫硫作用。

氧化鐵脫硫劑因其硫容大、價格低、可在常溫下空氣再生等特點在近幾年迅速推廣，更主要的原因是可以在無氧條件下脫硫氣源中的H2S（活性炭無氧條件下不脫硫），經過近幾年的改進，使氧化鐵的耐水強度、脫硫精度得到了很大的提高，適應了大多數工業的脫硫工程。 

主要應用在高硫化氫的氣源環境下、無氧或氧含量低的環境中。如沼氣、煤氣、水煤氣、焦化氣的硫化氫脫除。

反應方程式如下：Fe2O3·H2O+3H2S →Fe2S3·H2O+3H2O ΔH=-63kJ/mol

Fe2O3·H2O+3H2S→2FeS+S+4H2O ΔH=-10kJ/mol

氧化鐵脫硫劑與H2S作用并放出熱量，根據氧化鐵的水合性質不同，產生以上不同的反應形式。

2Fe2S3·H2O+3O2 →2Fe2O3·H2O+6S ΔH=-126kJ/mol

2FeS·H2O+3O2+2H2O →2Fe2O3·H2O+4S ΔH=-179kJ/mol

硫化鐵和三硫化二鐵在有氧的條件下以及適宜的溫度下發生上述還原反應并放出熱量。