二氧化硫是食品加工中常用的漂白剂和防腐剂，遇水以后形成亚硫酸，二氧化硫被氧化时可使食品的着色物质还原褪色，亚硫酸对食品的褐变有抑制作用，对细菌、真菌、酵母菌也有抑制作用，因此既是漂白剂又是防腐剂
二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，通常情况下该物质以焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠等亚硫酸盐的形式添加于食品中，或采用硫磺熏蒸的方式用于食品处理，发挥护色、防腐、漂白和抗氧化的作用。比如在水果、蔬菜干制，蜜饯、凉果生产，白砂糖加工及鲜食用菌和藻类在贮藏和加工过程中可以防止氧化褐变或微生物污染。利用二氧化硫气体熏蒸果蔬原料，可抑制原料中氧化酶的活性，使制品色泽明亮美观。在白砂糖加工中，二氧化硫能与有色物质结合达到漂白的效果。
二氧化硫作为一种历史悠久的食品添加剂，在干果、腌制食品中应用广泛，经常作为食品漂白剂、防腐剂、抗氧化剂和防褐变剂使用。存在于食品中的二氧化硫来源于两方面，一是外源性，即采用硫磺熏制食品或用二氧化硫盐类（亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠和焦亚硫酸钠等）腌制食品；二是内源性，如葡萄酒或果酒在自然发酵的过程中酵母就会产生一定量的二氧化硫，但是量少，不能达到防腐、保鲜、抗氧化的作用，还需要额外添加一些二氧化硫或其盐类。
以食糖加工为例，食糖中的二氧化硫残留主要是由于制糖过程中使用硫磺作为加工助剂产生的二氧化硫用于澄清和脱色，制糖原料及其他加工助剂可能含硫也是导致食糖中存在二氧化硫残留的原因之一。少量二氧化硫进入体内后最终生成硫酸盐，可通过正常解毒后由尿液排出体外，不会产生毒性作用。但如果人体过量摄入二氧化硫，则容易产生过敏，可能会引发呼吸困难、腹泻、呕吐等症状，对脑及其它组织也可能产生不同程度损伤。
我国《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB2760-2014）明确规定了二氧化硫作为漂白剂、防腐剂、抗氧化剂用于经表面处理的鲜水果、水果干类、蜜饯凉果、干制蔬菜、腌渍的蔬菜、蔬菜罐头（仅限竹笋、酸菜）、干制的食用菌和藻类、食用菌和藻类罐头（仅限蘑菇罐头）、腐竹类（包括腐竹、油皮等）、坚果与籽类罐头、可可制品、巧克力和巧克力制品（包括代可可脂巧克力及制品）以及糖果、生湿面制品（如面条、饺子皮、馄饨皮、烧麦皮）（仅限拉面）、食用淀粉、冷冻米面制品（仅限风味派）、饼干、食糖、淀粉糖（果糖，葡萄糖、饴糖、部分转化糖等）、调味糖浆、半固体复合调味料、果蔬（浆）、果蔬汁（浆）类饮料、甜型葡萄酒及果酒、啤酒和麦芽饮料。
同时，为了保证其安全使用，参考联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会（JECFA），我国原卫生部2011年第6号公告指了食品添加剂二氧化硫的质量规格要求。另外，按照《食品安全国家标准 预包装食品标识通则》（GB7718）的规定，只要在食品中使用了二氧化硫就必须在食品标签上进行标识。
《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）的规定，饼干中二氧化硫的限值为0.1g/kg。
《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）的规定，酱腌菜中二氧化硫的限值为0.2g/kg。
《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—014）中规定蜜饯凉果类二氧化硫残留量不得超过0.35g/kg。
《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）中规定腌渍的蔬菜中二氧化硫残留量不得超过0.1g/kg。
《白砂糖》（GB 317—2006）规定，精制白砂糖的二氧化硫残留量要≤6 mg/kg；《单晶体冰糖》（QB/T 1173—2002）中规定单晶体冰糖的二氧化硫残留量要≤20 mg/kg。
食用含有二氧化硫残留的食品后，进入人体内的二氧化硫最终转化为硫酸盐并随尿液排出体外。食品中的二氧化硫残留量在国家标准量范围内，一般不会危害人体健康。但如果超量使用含硫类食品添加剂，则会对人体健康造成不良影响，可能会引起咳嗽、咽喉肿痛及消化系统疾病等，也可能会对人体肝脏、肾脏等器官造成潜在危害。
