鐵硫蛋白（iron-sulfur proteins,Fe-S），又稱鐵硫中心，其特點是含鐵原子。鐵是與無機硫原子或是蛋白質肽鏈上半胱氨酸殘基的硫相結合，常見的鐵硫蛋白有三種組合方式（a）單個鐵原子與4個半胱氨酸殘基上的巰基硫相連。（b）兩個鐵原子、兩個無機硫原子組成（2Fe-2S），其中每個鐵原子還各與兩個半胱氨酸殘基的巰基硫相結合。（c）由4個鐵原子與4個無機硫原子相連（4Fe-4S），鐵與硫相間排列在一個正六面體的8個頂角端；此外4個鐵原子還各與一個半胱氨酸殘基上的巰基硫相連。
（a）單個鐵與半胱氨酸硫相連
（b）2Fe-2S
（c）4Fe-4S
鐵硫蛋白中的鐵可以呈兩價（還原型），也可呈三價（氧化型），由于鐵的氧化、還原而達到傳遞電子作用。
在呼吸鏈中它多與黃素蛋白或細胞色素b結合存在。