二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。
二硫化钼用于摩擦材料主要功能是低温时减摩,高温时增摩,烧失量小,在摩擦材料中易挥发。