Az élő szervezetekben a szénhidrátok szulfát észterei életfontosságú szerepet töltenek be. A proteoglikánokban a glikózaminoglikánok kovalens kötéssel kapcsolódnak az un. „core” proteinekhez, és valamennyi állati szövetnek alkotóelemei (pl. heparán szulfát, heparin, kondroitinszulfát). Egyes szénhidrát szulfátok biológiai szignálmolekulákként szerepelnek (pl. Lewis X szulfát a leukociták felületén), mások proteinek ligandjai (pl. laktóz szulfátok a humán pathogén Helicobacter pylori megkötését segítik), míg a 6-dezoxi-4-O-szulfát-L-talopiranozid a M. avium lipopeptidoglikánjának alkotóeleme. A cukorszulfátok különböző hidrolázok és szulfatázok hatására viszonylag gyorsan hidrolizálnak az élő szervezetekben.