钼要丢掉七个或八个电子是极困难的 [4] 。这决定了钼的化学性质比较稳定。常温或在不太高的温度下，钼在空气或水里是稳定的。钼在空气中加热，颜色开始由白（色）转暗灰色；温升至520℃，钼开始被缓慢氧化，生成Mo2O3；温升至600℃以上，钼迅速被氧化成MoO3。钼在水蒸气中加热至700~800℃便开始生成MoO2，将它进一步加热，二氧化钼被继续氧化成三氧化钼。钼在纯氧中可自燃，生成三氧化钼。钼的氧化物已见于报道的很多，但不少是反应中间产物，而不是热力学稳定相态。非常可靠的只有九种，其结构与转化温度如表。

另外，在生成MoO2前还有三种中间产物Mo2O3，MoO和Mo3O，但都还未能制造出它们的纯产物。

钼的这一系列氧化物中，除 价态的MoO3为酸性外，其余氧化物均为碱性氧化物 。钼最重要的氧化物是MoO3和MoO2。钼基体改进剂