Es liefert Schwefel an das Enzym Rhodanase, das diesen Schwefel auf Cyanid überträgt und Thiocyanat bildet, eine weit weniger toxische Verbindung, die über den Urin ausgeschieden wird. Es ist Bestandteil üblicher Antidot-Sets bei Cyanidvergiftung und wird meist zusammen mit einer Substanz gegeben, die Cyanid direkt bindet, da Thiosulfat die körpereigene Entgiftung beschleunigt, statt Cyanid selbst zu binden.