作为低维度过渡金属硫化物的典型代表，二硫化钼是由过渡金属钼（原子序数42）和非金属氧（原子序数8）两种化学元素组成一种的黑色粉末，也是由正四价钼离子（Mo4+）与负二价氧离子（O2-）组成的一种无机化合物，是辉钼矿的主要成分，英文名为Molybdenum disulfide，化学式为MoS2，分子量为160.07，CAS登录号1317-33-5。
物理化学性质方面，二硫化钼的外观为带有金属光泽的黑色粉末，熔点2375℃，密度4.80g/cm³，莫氏硬度1.0～1.5，不溶于水、酸性溶液（除王水和热浓硫酸外）、碱性溶液和有机溶剂，具有良好的润滑性能、半导体特性、还原性与氧化性等特点。还原性主要表现在：在空气中加热至400℃时MoS2会被氧化，生成三氧化钼（MoO3）；在加热的条件下MoS2会与氯气反应，生成五氯化钼（MoCl5）。氧化性主要表现在：在真空中加热到1600℃时MoS2分解成金属钼和单质硫。
结构方面，具有与二硒化钼相似的层状结构，每一层由无数个的六边形组成，晶胞参数a和b都为0.329nm，c为1.289nm，α和β都为90°，γ为120°。
生产方面，二硫化钼的生产方法有天然法、直接合成法、四硫代钼酸铵热分解法、硫化氢或硫蒸汽还原法等。其中，天然法即辉钼精矿提纯法，是将钼精矿经过一定的物理和化学作用，除去三氧化硅、铁、铜、钙、铅等杂质，再进一步细化后得到MoS2的过程。直接合成法是指将钼和硫在真空条件下直接加温反应的过程。
用途方面，二硫化钼可以作为固体润滑剂的添加剂、储能电池电极材料的活性物质、析氢反应的催化剂、制作晶体管的重要材料等。
