ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโมลิบดีนัมโลหะ ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำเหล็กอัลลอยและเหล็กกล้าไร้สนิมเพื่อเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานการกัดกร่อน

ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการกลั่นน้ำมัน โดยเฉพาะ hydrodesulfurization เพื่อกำจัดกำมะถันจากเชื้อเพลิง

ใช้ในเซรามิกและสีเพื่อคงสีและปรับปรุงคุณสมบัติทางความร้อน

ใช้เป็นสารเติมในปุ๋ยเพื่อแก้ไขการขาดโมลิบดีนัมในพืช สนับสนุนการตรึงไนโตรเจนในพืชตระกูลถั่ว

นอกจากนี้ ยังใช้ในวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและเซมิคอนดักเตอร์ และเป็นสารกันไฟเมื่อผสมกับสารประกอบอื่นๆ