Ein silberweißes (stückig) oder graues (Pulverform), dehn- und polierbares Schwermetall, hart und spröde, trotzdem gut verarbeitbar. Molybdän zählt zur Gruppe der hochschmelzenden Metalle, die sich u. a. durch hohe Schmelzpunkte, gute Wärmeleitfähigkeit und geringe thermische Ausdehnung auszeichnen. Molybdän wurde in der Vergangenheit oft mit Blei verwechselt.

Molybdän wird zu Halbzeugen, wie Stäben, Drähten, Blechen und Rohren verarbeitet, die in der Lampenindustrie, bei der Glasherstellung, als Bauteile von Strahltriebwerken, Raketen und in Hochtemperatur-Kernreaktoren verwendet werden. Molybdänlegierte Stähle nehmen schon durch kleine Mo-Zusätze erheblich an Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu. Man setzt für diesen Zweck Ferromolybdän, eine Eisen-Molybdänlegierung mit 60-70% Mo ein.