钼是银白色有光泽的金属，粉末状的钼为黑色。熔点2610℃，沸点5560℃，密度10.2克/厘米3。室温下钼在空气中很稳定，当温度升至600℃时，迅速与氧反应，生成较易挥发的三氧化钼。在500～1150℃用氢气还原三氧化钼或钼酸铵，可得金属钼。
MoO3分子量143.94。白色透明斜方晶体，加热时转为黄色，冷却后恢复原来颜色。密度4.692g/cm3，熔点795℃，沸点1155℃，易升华。不溶于水，可熔于氨水和强碱溶液，生成钼酸盐。溶于强酸、生成二氧钼根(MoO22+)和氧钼根(MoO4+)络合阳离子，与酸根可形成可溶性络合物。氧化性极弱，在高温下可被氢、碳、铝还原。用作分析试剂，制备钼合金和钼盐。在空气中灼烧钼或二硫化钼或者焙烧钼酸制得。