Kombiniranjem jednog atoma metalnog molibdena s dva atoma sumpora nastaje jedna molekula molibden disulfida (MoS2). U prirodi se ova tvar nalazi u važnom mineralu molibdenitu. Sa svojim crnim izgledom i skliskim osjećajem, MoS2 se koristi kao čvrsto mazivo. Ona poprima oblik međusobno povezanih trigonalnih prizmi, sa slojevima molekula labavo povezanim van der Waalovim silama. Povoljna raspodjela elektrona može povećati udaljenost između slojeva, povećavajući mazivost.
Heksagonalna kristalna struktura molibden disulfida rezultira iznimno niskim trenjem, ali s dobrim prianjanjem na metale. MoS2 stvara kvalitetne brušene ili raspršene filmove na površinama kao što su klipovi, navoji, ležajevi i ventili. Najprikladniji je za primjene s malo kisika, kao što je svemir. Tamo se koristi u vezi sa svemirskim letjelicama, antenskim sustavima, satelitima i solarnim nizovima. U nekim slučajevima, disulfid se kombinira sa smolama kao što su akril, fenol, uretan i poliimid kako bi se formirale prevlake koje se mogu prskati.
Molibden disulfid se može koristiti i u malo nepovoljnim okruženjima, kao što su umjereno povišene temperature u prisutnosti kisika. Iako disulfid polako oksidira u trioksid, rezultat je još uvijek neabrazivan, s prihvatljivom razinom podmazivanja. Osim toga, povećanjem veličine čestica molibden disulfida značajno se smanjuje njegova osjetljivost na razgradnju. Ponekad, kao u slučaju teške nosivosti, molibden disulfid je mazivo izbora. Prijave mogu uključivati više od 250,000 funti po kvadratnom inču (17,580 kg po kvadratnom cm) u nekim slučajevima.
Ruda molibdenita mora se dobiti i preraditi za proizvodnju molibdenovog disulfida komercijalne kvalitete. Ruda se prvo iskopava metodom otvorenog kopa ili tehnikom ukopavanja blokova, pri čemu se materijal izvlači ispod rude koja se potom urušava pod vlastitom težinom. Prerada rude uključuje njezino mljevenje ili mljevenje; slijedi flotacija i uključuje pjenjenje sa zrakom, ponekad pod utjecajem aditiva za najbolje rezultate. Zanimljivo je da se korisna ruda diže dok se otpadna stijena taloži. Ako je potrebno, kiselo ispiranje se koristi za uklanjanje metalnih onečišćenja.
U ovom trenutku prerade, čistoća može već premašiti 92 posto. Patentirane metode se tada mogu koristiti za daljnje povećanje čistoće. Konačno obrađene čestice molibden sulfida često se kreću od nekoliko mikrona do submikronske veličine. Tipični online pružatelji usluga navode čistoću molibden disulfida u rasponu od 98 do 99 posto. Primjene bez podmazivanja uključuju katalizu u naftnoj industriji za odsumporavanje i kao poluvodički materijal p-tipa za elektroničku industriju.