Gugus sulfhidril adalah manifestasi utama dari sifat kimia merkaptan. Ikatan S-H melibatkan orbital heterogen 3s/3p dengan sulfur yang lebih besar dan ikatan hidrogen orbital 1s yang lebih kecil, sehingga ikatan S-H lebih lemah dan tiol bersifat asam. Ada juga pasangan elektron tunggal pada sulfur, sehingga gugus sulfhidril juga dapat dioksidasi.