沼氣脫硫是沼氣直接燃燒或沼氣發電所必須的前期處理工藝。無論哪種方式，利用前都必須對沼氣進行必要的脫硫、脫水、除陳等處理。目前，國內外主流的沼氣脫硫工藝包括化學脫硫、生物脫硫、濕法水洗脫硫等工藝。
干法脫硫是一種裝有一定高度脫硫塔的干法脫硫塔。沼氣自下而上通過脫硫器，去除H2S，實現脫硫過程。這種方法分為吸附脫硫和催化轉化。吸附法是利用硫化物的強吸附能力進行固體脫硫，主要吸附氧化鐵、活性炭、氧化鋅、分子篩等。催化法使用加氫脫硫催化劑將烴原料中含有的有機硫化合物轉化為容易除去的硫化氫，然后用其他方法除去。沼氣濕法脫硫加氫脫硫催化劑是氧化鋁、鈷鉬和氧化鋅加氫結合，可以達到脫硫的目的。
 厭氧反應器輸送過來的凈化沼氣從濕法脫硫塔下部進入濕法脫硫塔，穿過填料層，與從塔頂噴淋下的濕法脫硫貧液逆流接觸，將硫化氫脫除，凈化后的氣體從濕法脫硫塔頂部排出，進入捕滴器脫除大顆粒的霧滴后送往用氣點使用。

沼氣脫硫劑是一種安裝在沼氣脫硫器內的顆粒狀、可以通過化學反應去除硫化氫的物質。它的作用是除去從沼氣池中輸送來的硫化氫氣體，該氣體具有臭雞蛋味，沼氣通過脫硫劑吸收過濾就可去掉這種臭味，變成真正的安全和干凈的沼氣燃料。否則，含有硫化氫的沼氣燃燒后會變成二氧化硫等氣體，不但對人的器官造成危害，還會腐蝕沼氣灶、炊具、發電機組等設備，縮短這些設備的使用壽命，增加故障率等。所以，及時更換脫硫劑是正確使用沼氣的重要措施。