其种类丰富，已鉴定的有120多种。主要存在于十字花科植物中，如白菜、甘蓝、油菜、芥菜、芜菁、萝卜、花椰菜、拟南芥等。硫代葡萄糖苷都具有相同的基本结构，一般由β-D-硫葡萄糖基、硫化肟基团以及来源于氨基酸的侧链R基团组成。根据氨基酸侧链R基团的不同，可将其分为脂肪族硫苷、吲哚族硫苷和芳香族硫苷。

当植物中的硫代葡萄糖苷的含量超过正常水平后会对动物产生不利的影响，在高剂量时甚至对人和动物具有毒性作用，不同动物对其的耐受程度不同。硫代葡萄糖苷通常由其代谢产物而非其本身发挥生理功能。在含有硫代葡萄糖苷的植物体内含有芥子油苷-黑芥子酶系统。正常情况下，酶和底物是分离的。当植物遇到病虫害侵袭或机械损伤时，作为底物的硫代葡萄糖苷和作为催化剂的黑芥子酶相接触，硫代葡萄糖苷在黑芥子酶的作用下水解产生异硫氰酸盐、硫氰酸酯、腈类等生物活性物质。这些水解产物具有重要的生物学功能：①植物防御。硫苷的降解产物异硫氰酸盐对细菌、真菌、线虫和昆虫等有毒害作用，硫苷也参与植物应对水分胁迫、元素胁迫、温度胁迫等，是植物防御体系和抵御逆境胁迫的重要组成部分。②风味物质。十字花科蔬菜具有不同的风味，如萝卜的辛辣味、甘蓝的苦味、白菜的清鲜味等是由硫苷降解产物异硫氰酸酯引起的。③抗癌作用。食用十字花科蔬菜可有效抑制肿瘤细胞的形成，从而降低癌症的发生率。

硫代葡萄糖苷的生物合成过程包括氨基酸侧链的延长、核心结构的形成和侧链的二次修饰。整个过程受到合成基因、侧链修饰基因、转录因子等基因共同调控，如MAM、CYP79/CYP83、AOP、MYB等基因家族。