天然橡膠的硫化過程是橡膠大分子鏈發生化學交聯反應的過程。
大致可以分為3個階段：
第1階段為誘導階段，分子和促進劑體系(促進劑、氧化、)反應生成一種活性更大的中間化合物，它進一步引發橡膠分子鏈產生可交聯的自由基。第2階段為交聯反應階段，可交聯的自由基與橡膠分子鏈之間發生連鎖反應，生成交聯鏈。
第3階段為網構形成階段，同時可能發生交聯鍵的重排和裂解等反應，在此階段的后期交聯反應已基本停止，隨之發生的主要是交聯鍵的重排和裂解等反應(即“硫化返原”反應)。
普通硫化體系在硫化交聯過程中常產生較多的不穩定的多硫交聯鍵，它與單硫交聯鍵相比常表現出熱不穩定性，在硫化曲線上表現為到達大扭矩后隨著硫化時間的延長，扭矩逐漸下降。
