硫化染料的染色过程分为四个步骤：
（1）染料的还原溶解：硫化染料还原时，一般认为染料分子中的二硫（或多硫）键，亚砜基及醌基等都可被还原。还原产物一般含硫醇基（-SH）可溶于碱性溶液中，以钠盐形式存在，通常称为染料隐色体D-SHD-SNa+H₂O
（2）染液中的染料隐色体被纤维吸着：硫化染料隐色体在染液中以阴离子状态存在，它对纤维素纤维有直接性，除了蓝色染料隐色体直接性较高以外，一般硫化染料隐色体直接性较低，因此可采用小浴比加入适当电解质，染色的温度高一些，以提高染料的上染速率，改善匀染和透染性。
（3）氧化处理：上述隐色体染料在纤维上通过氧化工序生成不溶性染料并充分发色，硫化染料的整个还原氧化过程如下D-S-S-DD-SNaD-S-S-D
（4）后处理：后处理包括净洗、上油、防脆和固色等。