[1]​ El molibdeno es un metal esencial desde el punto de vista biológico y se utiliza sobre todo en aceros aleados.

Es un metal plateado; tiene el sexto punto de fusión más alto entre los elementos.

El molibdeno no se encuentra como metal libre en la naturaleza, sino en varios estados de oxidación en los minerales.

Esta secuencia puede haber sido importante en la historia de la vida, porque las enzimas que contienen molibdeno se convirtieron en los catalizadores más importantes utilizados por algunas bacterias para descomponer en átomos las moléculas de nitrógeno.

Al menos 50 enzimas que contienen molibdeno son conocidas en bacterias y animales, aunque solo las enzimas de bacterias y cyanobacterias están involucradas en la fijación de nitrógeno.

Debido a las diversas funciones del resto de las enzimas, el molibdeno es un elemento necesario para la vida en organismos superiores, aunque no en todas las bacterias.

En pequeñas cantidades, se emplea en distintas aleaciones de acero para endurecerlo o hacerlo más resistente a la corrosión.

[2]​ Es uno de los pocos metales que resisten adecuadamente el ácido clorhídrico, siendo el tántalo el más fuerte ante este medio corrosivo en específico.

Los molibdatos son menos oxidantes que los cromatos, pero muestran una tendencia similar cuando forman oxoaniones complejos por condensación en los valores de pH más bajos, como [Mo7O24]6− y [Mo8O26]4−.

[8]​ El molibdeno no se encuentra libre en la naturaleza y los compuestos que se pueden encontrar fueron confundidos con otros compuestos de otros elementos (carbono o plomo) hasta el siglo XVIII.

[24]​ En 1782 Hjelm aisló el metal impuro mediante la reducción del anterior compuesto con carbono.

El molibdeno se usó muy poco, y solo dentro del laboratorio, hasta finales del siglo XIX, cuando una empresa lo utilizó como agente aleante y observó las buenas propiedades de estas aleaciones con molibdeno.

[8]​ El molibdeno puro es producido por la reducción del óxido con hidrógeno, mientras que el molibdeno que se usa para la producción de acero se reduce por la reacción aluminotérmica con la adición de hierro para producir ferromolibdeno.

El molibdeno se encuentra en la naturaleza en el rango de las partes por millón (ppm).

[33]​ El molibdeno en los seres vivos es un heteroátomo de metal en el sitio activo en ciertas enzimas.

[3]​ El molibdeno también está presente en el esmalte de los dientes humanos y puede ayudar a prevenir su deterioro.

[44]​ La toxicidad aguda no se ha visto en los seres humanos, y depende en gran medida del estado químico.

[47]​[48]​ En comparación con Estados Unidos, que tiene una mayor oferta de molibdeno en el suelo, las personas que viven en estas áreas tienen un riesgo aproximadamente 16 veces mayor para el carcinoma esofágico de células escamosas.

Estos síntomas pueden ser aliviados por la administración de más cobre en el cuerpo, tanto en forma como por dieta y por inyección.

[54]​ Esto hace que sea un tratamiento interesante de investigación para el cáncer, la degeneración macular asociada a la edad y otras enfermedades causan un depósito excesivo de molibdeno en los vasos sanguíneos.

Estos generadores son muy usados para producir radiofármacos con tecnecio que se usan en medicina nuclear.

Se conocen 35 isótopos del molibdeno que van en masa atómica 83 a 117, así como cuatro isómeros nucleares.

Siete isótopos se producen naturalmente, con las masas atómicas de 92, 94, 95, 96, 97, 98 y 100.

[58]​ El molibdeno-98 es el isótopo más abundante, y representa el 24,14 % del total de molibdeno.

Los niveles bajos de exposición prolongados pueden causar irritación en los ojos y la piel.

La inhalación o ingestión directa de molibdeno y sus óxidos se debe evitar.