使橡胶分子交联起来，成为网络结构，因而改进了橡胶的使用性能，这种变化叫做“硫化”。天然胶起初是用硫磺硫化的，“硫化”这个名词就是由此而来。按硫化方法的不同分为热硫化、冷硫化、高频硫化、高能射线辐射硫化等。
(1)热硫化
热硫化是橡胶用电或蒸汽加热硫化。用于硫化各种模型制品，各种胶带、胶板、轮胎、胶布等。
(2)冷硫化
冷硫化是橡胶在常温下硫化，多用于自然硫化胶浆粘合的制品。胶浆内配有活性强的超促进剂，使用这种胶浆粘合的制品，于室温停放一段时间即达到硫化的目的。特别是大型的胶布制品，如橡胶水管、胶囊等多采用这种方法。也可以制造快速自然硫化胶浆，使其在短时间内，得到相当高的粘合强度。
还有一种冷硫化方法是用2%-5%的一氯化硫稀溶液浸渍不含硫磺的制品进行硫化。因只能用于薄膜制品，同时一氯化硫毒性较大，所以航空工业中很少采用。
(3)高频硫化
在均匀的高频交变电场作用下，橡胶分子随电场的变化而运动，由于分子间的运动、互相摩擦及位移，使胶料本身产生热量，从而达到硫化的目的。
(4)高能射线辐射硫化
用Co60放射γ射线作为能源，在常温下，辐射能将橡胶分子的氢原子脱离，在橡胶链上生成游离基，产生交联作用，使橡胶的直链分子生成网状结构，完成硫化过程。高能射线辐射可使不含硫化剂、促进剂的橡胶进行硫化，获得优良的物理性能。由于成本高昂，只用于特殊制品。但是它可以简化工艺、加速生产，有发展前途。
影响硫化质量的主要因素有硫化时间、温度和压力
硫化时间
当含有硫磺的生胶加热硫化时，硫磺与生胶将发生化学反应而产生结构上的变化。结合硫磺的量与硫化时间有关。当温度一定时，游离硫磺随反应时间加长而减小，即结合硫磺的量逐渐增加。如果时间不够，便会造成制品欠硫；时间过长，则出现过硫。这二者对制品都不利，应力求避免。
硫化温度
温度的变化对硫化反应速度的影响是很大的，硫化温度平均增加10℃，硫化的速度可提高一倍左右，即硫化时间大约可缩短一半。硫化温度提高，硫化速度加快，设备的生产能力就会增加。但是，硫化温度也不能过高，因为高温硫化时，溶于胶料的氧容易造成橡胶的氧化反应，使制品耐老化性能下降。如果橡胶制品中有纤维状物(棉纱、人造丝等)受高温后会被破坏，使制品强度大大降低。同时，由于橡胶的导热性很差，使制品均匀的达到高温也是很困难的。
硫化压力
在硫化过程中，硫化剂与生胶分子作用是非气相反应，压力对反应速度影响不大。但是在胶料中常含有水分、吸附的空气和溶解的气体等，在硫化过程中由于胶料受热使水分蒸发，部分配合剂的分解及硫化副反应放出的硫化氢等气体，都会使硫化制品产生气孔或脱胶缺陷。在加压下进行硫化，可免除这些缺陷，同时由于加压使制品密度提高，从而耐磨性和耐老化性也随之提高。当然，压力不宜过大，应为过大时，硫化胶的性能提高不大，反而要耗费较大的设备功率。应注意的是，硫化压力如果波动过大，就会影响制品尺寸的同一性。一般橡胶制品硫化时所需要的比压为：厚制品15MPa-25Mpa，薄制品5MPa-15MPa。
