En su apariencia y tacto, el disulfuro de molibdeno es similar al grafito.

[6]​ El mineral de molibdenita es procesado por flotación para dar MoS2 relativamente puro, siendo carbono el principal contaminante.

[10]​ El MoS2 a granel es diamagnético, con una banda prohibida indirecta semiconductora similar al silicio, con una barrera de 1.2 eV.

El carácter metálico, se puede obtener por la exfoliación con un fuerte reductor cómo el BuLi.

Por otra parte, la fase semiconductora, obtenida por la exfoliación con super ácidos o en disolventes orgánicos han probado tener propiedades que difieren del conjunto, incluyendo una banda electrónica prohibida directa de 1.8 eV.

Cuando es añadido a plásticos, el MoS2 forma un material compuesto con resistencia mejorada así como con fricción reducida.

Los polímeros que han sido llenados con MoS2 incluyen al nailon (con el nombre comercial Nylatron), teflón, y vespel.

[18]​ El MoS2 es empleado como un catalizador para la desulfuración en refinerías de petróleo; por ejemplo, la hidrodesulfuración.

[21]​ Se obtuvo por primera vez a mediados de los años 80 por los científicos Frindt, Roy y Morrison.

El método tradicional consisten en introducir polvo de molibdenita en una disolución concentrada de N-butil Litio y sonicar en un baño de agua con ultrasonidos durante varias horas en atmósfera inerte[22]​ Durante este proceso, electrones procedentes del litio se introducen entre las diferentes capas del material.

Esto aumenta las cargas negativos entre las capas que, normalmente se mantienen unidas por fuerzas de van deer waals.

Entre ellas destaca principalmente el método CVD[25]​ (del inglés: Chemical Vapor deposition) y la exfoliación en fase líquida.

La producción de MoS2 a través del método CVD consiste en añadir unos reactivos (e.g.

Este proceso tiene como característica principal, su gran calidad y grandes áreas (varias micras de diámetro normalmente) .

Ese mismo año, Tagmatarchis propuso la exfoliación en superácidos obteniendo mayor calidad del material.

[28]​ En este último proceso, los protones del superácido protonan, pero no oxidan, los azufres sobre las capas de los TMDs generando una gran cantidad de cargas positivas entre las diferentes capas aislando monocapas y oligocapas.

Comúnmente se han empleado tioles primarios para añadir los sulfuros en los defectos de azufre con el fin de aumentar la solubilidad, acercarse a las propiedades teóricas del conductividad y aumentar/reducir su carácter electron-donor, electron-acceptor.