Clusters de ferro-enxofre ocorrem em muitos sistemas biológicos, muitas vezes como componentes de proteínas de transferência de electrões. As proteínas de ferredoxina são os clusters de Fe-S mais comuns na natureza. Elas apresentam centros 2Fe-2S ou 4Fe-4S. Elas ocorrem em todos os ramos da vida.
Clusters de Fe-S podem ser classificados de acordo com sua estequiometria Fe:S , , , e . Os clusters ocorrem em duas formas: ferredoxinas normais e proteínas de ferro de alto potencial (HiPIP). Ambos adotam estruturas cuboidais, mas utilizam diferentes estados de oxidação. Eles são encontrados em todas as formas de vida.
O casal redox relevante em todas as proteínas Fe-S é Fe(II)/Fe(III).
Muitos clusters foram sintetizados em laboratório com a fórmula 2-, que são conhecidos por muitos substitutos de R, e com muitos cátions. Variações foram preparadas incluindo os cubanos incompletos 3-.
As proteínas Rieske contêm clusters de Fe-S que se coordenam como uma estrutura 2Fe-2S e podem ser encontradas no complexo de citocromo bc1 III ligado à membrana nas mitocôndrias de eucariotas e bactérias. Também fazem parte das proteínas do cloroplasto, como o complexo de citocromo b6f, em organismos fotossintéticos. Estes organismos fotossintéticos incluem plantas, algas verdes e cianobactérias, as precursoras bacterianas dos cloroplastos. Ambos fazem parte da cadeia de transporte de elétrons de seus respectivos organismos, o que é um passo crucial na coleta de energia para muitos organismos.
Em alguns casos os clusters Fe-S são redox-inativos, mas são propostos têm papéis estruturais. Exemplos incluem endonuclease III e MutY.