硫化钼不和氢氧化钠或氢氧化钾溶液反应。二硫化钼加热可以和氯气反应，生成五氯化钼：二硫化钼和烷基锂在控制下反应，形成嵌入化合物（夹层化合物）LiMoS。如果和丁基锂反应，那么产物为LiMoS。
用途.二硫化钼具有良好的润滑性，抗压耐磨，可作固体润滑剂，用于高速、重负荷、高温、高真空及有化学腐蚀等工作条件运转的设备。