铁硫蛋白（英语：铁硫 protein）是一类特征性的蛋白质，其核心结构为铁-硫簇，这些簇含有二、三或四个铁中心，与硫原子连接，并可处于不同的氧化数。铁硫蛋白在多种金属蛋白中存在，如铁氧还蛋白、氢化酶、辅酶Q10细胞色素c氧化酶、琥珀酸脱氢酶和固氮酶等。它们是粒线体中执行氧化磷酸化过程的重要组成部分，参与电子传递链的第一和第二蛋白复合体。铁硫蛋白的功能范围广泛，包括呼吸作用、光合作用、羟化作用以及细菌的氢和氮的固定。铁硫蛋白的表达可通过基因调控，并且容易受到一氧化氮的破坏。由于其在生物代谢途径中的普遍性，铁硫蛋白在探讨生命起源的铁-硫世界理论中被认为扮演了重要角色。

铁硫蛋白(铁硫 proteins, Fe/S protein) 是含铁的蛋白质，也是细胞色素类蛋白。在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫，称为铁-硫中心(iron-sulfur centers)。最常见的是在蛋白质的中央含有四个原子，其中两个是铁，另两个是硫，称为[2Fe-2S]铁硫蛋白，或在蛋白质的中央含有八个原子，其中四个是铁，另四个是硫，称为[4Fe-4S]铁硫蛋白，并且通过硫与蛋白质的半胱氨酸残基相连。此外还有[3Fe-4S]等蛋白存在，但有人怀疑[3Fe-4S]蛋白是[4Fe-4S]蛋白在纯化过程当中一个铁原子脱落而形成的。在铁硫蛋白中尽管有多个铁原子的存在，但整个配位化合物一次只能接受一个电子以及传递一个电子，并且也是靠Fe3+ Fe2+状态的循环变化传递电子。但是一个分子的铁硫蛋白往往可以一共传递大于一个电子。比如说[4Fe-4S]铁硫蛋白共可以传递两个电子。

铁硫蛋白在植物、动物和微生物中广泛存在，作为重要的电子载体，在生命活动中发挥着关键作用。它们通常具有较低的氧还电势(中点 potential)。铁硫蛋白呈褐色，在400纳米左右具有较强的光吸收，这一特性常用于鉴定铁硫蛋白。在铁硫蛋白中的硫被称为酸易降解硫(acid-labile 硫)，测定铁和酸易降解硫的含量是鉴定蛋白核心类型的重要方法。纯化后的铁硫蛋白通常需要使用三氯化铁和硫化物来重组铁硫核心。具有多个铁硫核心的蛋白纯化极为困难，目前世界上只有极少数例子实现。

铁硫簇的生物合成已经得到了广泛研究，尤其是在大肠杆菌、葡萄曲霉和酿酒酵母中。已鉴定出至少三种不同的生物合成系统，即nif、suf和isc系统，它们首先在细菌中被发现。nif系统负责硝化酶中的簇合成，而suf和isc系统则更为通用。