ในทางเคมีโมลิบเดตเป็นสารประกอบที่มีออกซิแอนไอออนที่มีโมลิบเดนัมในสถานะออกซิเดชัน สูงสุด ที่ +6: O ⁻ −Mo(=O) ₂ −O ⁻ โมลิบเดนัมสามารถสร้างออก ซิแอนไอออนได้หลากหลายมากซึ่งอาจเป็นโครงสร้างแบบแยกเดี่ยวหรือ โครงสร้าง แบบพอลิเมอร์ที่ขยายออกไป แม้ว่าแบบหลังจะพบได้เฉพาะใน สถานะ ของแข็ง เท่านั้น ออกซิแอนไอออนขนาดใหญ่เป็นสมาชิกของกลุ่มสารประกอบที่เรียกว่า พอลิออกโซเมทาเลตและเนื่องจากมีอะตอมโลหะเพียงชนิดเดียว จึงมักเรียกว่าไอโซพอลิเมทาเลต^{[ 1 ]} ออกซิแอนไอออน ของโมลิบเดนัมแบบแยกเดี่ยวมีขนาดตั้งแต่ MoO ที่ง่ายที่สุด²⁻ ₄พบได้ในโพแทสเซียมโมลิบเดตไปจนถึงโครงสร้างขนาดใหญ่มากที่พบในไอโซโพลีโมลิบเดนัมบลูซึ่งมีอะตอมโมลิบเดนัมถึง 154 อะตอม พฤติกรรมของโมลิบเดนัมแตกต่างจากธาตุอื่นๆ ในหมู่ 6โครเมียมจะ เกิดเป็น โครเมตCrOเท่านั้น²⁻ ₄, Cr₂โอ²⁻ ₇, Cr₃โอ²⁻ ₁₀ และCr₄โอ²⁻ ₁₃ไอออนทั้งหมดมีพื้นฐานมาจากโครเมียมเตตระเฮดรัล ทังสเตนคล้ายกับโมลิบเดนัมและสร้างทังสเตต หลายชนิด ที่มีทังสเตนประสานงาน 6 ตำแหน่ง^{[ 2 ]}

ตัวอย่างของออกซิแอนไอออนของโมลิบเดต ได้แก่:

• โมโอ²⁻ ₄เช่นนา₂ MoO ₄และแร่พาวเวลไลต์ CaMoO ₄ ;
• โม₂โอ²⁻ ₇ในรูปของแอมโมเนียมไดโมลิบเดตไฮ เดรต เกลือเตตระบิวทิลแอมโมเนียมปราศจากน้ำของโม ลิบเดนัม₂โอ²⁻ ₇เป็นที่ทราบกันดีเช่นกันว่า^{[ 3 ]}
• โม₃โอ²⁻ ₁₀ใน เกลือ เอทิลีนไดอะมีน ; ^{[ 4 ]}
• โม₄โอ²⁻ ₁₃ในเกลือโพแทสเซียม; ^{[ 5 ]}
• โม₅โอ²⁻ ₁₆ในแอนิลินเนียม ( C )₆ชม₅เอ็นเอช⁺ ₃เกลือ; ^{[ 6 ]}
• โม₆โอ²⁻ ₁₉(เฮกซาโมลิบเดต) ในเกลือเตตราเมทิลแอมโมเนียม; ^{[ 7 ]}
• โม₇โอ⁶⁻ ₂₄ในแอมโมเนียม เฮปตะโมลิบเดต , (NH ₄ ) ₆ Mo ₇ O ₂₄ ·4H ₂ O; ^{[ 8 ]}
• โม₈โอ⁴⁻ ₂₆ในเกลือไตรเมทิลแอมโมเนียม ; ^{[ 1 ]}
• โม₁₀โอ⁶⁻ ₃₃ในซิลเวอร์เดคาโมลิบเดต^{[ 9 ]}

โดยทั่วไป การตั้งชื่อโมลิบเดตจะใช้หลักการนำหน้าด้วยคำที่แสดงจำนวนอะตอมของโมลิบเดนัม เช่นไดโมลิบเดตสำหรับโมลิบเดนัม 2 อะตอม ไตรโมลิบเดตสำหรับโมลิบเดนัม 3 อะตอม เป็นต้น บางครั้ง อาจมีการเพิ่ม สถานะออกซิเดชันเป็นคำต่อท้าย เช่น เพนทาโมลิบเดต(VI)ไอออนเฮปตาโมลิบเดตคือMo₇โอ⁶⁻ ₂₄มักเรียกกันว่า "พาราโมลิบเดต"

แอนไอออนขนาดเล็ก[MoO ₄ ] ²⁻และ[Mo ₂ O ₇ ] ²⁻มีศูนย์กลางแบบทรงสี่หน้า ใน[MoO ₄ ] ²⁻ออกซิเจนทั้งสี่อะตอมจะเทียบเท่ากันเช่นเดียวกับในซัลเฟตและโครเมตโดยมีความยาวพันธะและมุมเท่ากัน[Mo ₂ O ₇ ] ²⁻สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นทรงสี่หน้าสองอันที่ใช้มุมร่วมกัน กล่าวคือมีอะตอม O เชื่อมเพียงอะตอมเดียว เช่นเดียวกับในไดโครเมต[ 1 ^{]ในแอ}นไอออนขนาดใหญ่ โมลิบเดนัมโดยทั่วไป แต่ไม่เฉพาะเจาะจง จะมีการประสานงาน 6 ตำแหน่ง โดยใช้ขอบหรือจุดยอดของทรงแปดหน้า MoO ₆ร่วมกัน ทรงแปดหน้าจะบิดเบี้ยว ความยาวพันธะ MO ทั่วไปคือ:

• ในตำแหน่งปลายที่ไม่เชื่อมต่อ M–O ประมาณ 1.7  Å
• ในหน่วยเชื่อมต่อ M–O–M ประมาณ 1.9 Å

โม​₈โอ⁴⁻ ₂₆แอนไอออนประกอบด้วยโมลิบเดนัมทั้งแบบทรงแปดเหลี่ยมและทรงสี่เหลี่ยม และสามารถแยกได้ใน รูปแบบ ไอโซเมอร์ 2 รูปแบบ คือ อัลฟาและเบตา^{[ 2 ]}

ภาพเฮกซาโมลิบเดตด้านล่างแสดงโพลีเฮดราการประสานงาน แบบจำลองการเติมพื้นที่ของภาพเฮปตาโมลิบเดตแสดงลักษณะการบรรจุแน่นของอะตอมออกซิเจนในโครงสร้าง ไอออนออกไซด์มีรัศมีไอออนิก 1.40 Å โมลิบเดนัม(VI) มีขนาดเล็กกว่ามาก 0.59 Å ^{[ 1 ]}มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากระหว่างโครงสร้างของโมลิบเดตและโมลิบเดนัมออกไซด์ ( MoO ₃ , MoO ₂และออกไซด์ " การเฉือนทางผลึกศาสตร์ " Mo ₉ O ₂₆และ Mo ₁₀ O ₂₉ ) ซึ่งโครงสร้างทั้งหมดประกอบด้วยไอออนออกไซด์ที่บรรจุแน่น^{[ 10 ]}

• 
  (a) เฮกซาโมลิบเดต [Mo ₆ O ₁₉ ] ²⁻ (b) เฮปตาโมลิบเดต [Mo ₇ O ₂₄ ] ⁶⁻
• 
  แบบจำลองลูกบอลและแท่งของเฮปตาโมลิบเดต
• 
  เฮปตาโมลิบเดตที่มีอะตอมออกซิเจนเติมเต็มช่องว่าง

เมื่อMoO₃ ( _โมลิบเดนัมไตรออกไซด์) ละลายในสารละลายด่าง จะได้ MoO₃ ที่เรียบง่าย2−4เกิด ไอออน ลบขึ้น:

MoO ₃ + 2 NaOH → Na ₂ MoO ₄ + H ₂ O

เมื่อค่า pHลดลง การควบแน่นจะเกิดขึ้นพร้อมกับการสูญเสียน้ำและการก่อตัวของพันธะ Mo–O–Mo สัดส่วนทางเคมีที่นำไปสู่เฮกซา-, เฮปตา- และออกตาโมลิบเดตแสดงไว้ดังนี้: ^{[ 1 ] [ 11 ]}

6 [MoO ₄ ] ²⁻ + 10 HCl → [Mo ₆ O ₁₉ ] ²⁻ + 10 Cl ⁻ + 5 H ₂ O

7 [หมู่₄ ] ²⁻ + 8 H ⁺ → [โม₇ O ₂₄ ] ⁶⁻ + 4 H ₂ O ^{[ 2 ]}

[โม₇ O ₂₄ ] ⁶⁻ + [HMoO ₄ ] ^- + 3 H ⁺ → [โม₈ O ₂₆ ] ⁴⁻ + 2 H ₂ O ^{[ 2 ]}

เพอร์ออกโซโมลิบเด ตหลายชนิดเป็นที่รู้จัก เช่น[Mo ₂ O ₃ (O ₂ ) ₂ (H ₂ O) ₂ ] ²⁻และคอมเพล็กซ์เตตระเพอร์ออกไซด์[Mo(O ₂ ) ₄ ] ^{2− [ 12 ]}เกิดขึ้นจากการบำบัดเกลือโมลิบเดตด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ไอออนเต ตระไทโอโมลิบเดตสีแดงเกิดขึ้นเมื่อสารละลายโมลิบเดตทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ :

[NH ₄ ] ₂ [MoO ₄ ] + 4 H ₂ S → [NH ₄ ] ₂ [MoS ₄ ] + 4 H ₂ O

เช่นเดียวกับโมลิบเดตเองMoS2−4เกิดการควบแน่นเมื่อมีกรดอยู่ แต่การควบแน่นเหล่านี้มักเกิดขึ้นควบคู่ไปกับกระบวนการ รีดอกซ์

โมลิบเดตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเร่งปฏิกิริยาในแง่ของขนาด ผู้บริโภคโมลิบเดตรายใหญ่ที่สุดคือการใช้เป็นสารตั้งต้นของตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับไฮโดรดีซัลฟูไรเซชัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่กำจัดกำมะถันออกจากปิโตรเลียม บิสมัทโมลิบเดต ซึ่งมีองค์ประกอบโดยประมาณคือ Bi ₉ PMo ₁₂ O ₅₂เป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยาแอม โมออกซิเดชันของโพรพิลีนเป็น อะ คริ โลไนไตรล์ เฟอร์ริกโมลิบเดตถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของเมทานอลเป็นฟอร์มาลดีไฮด์^{[ 13 ]}

โซเดียมโมลิบเดตถูกนำมาใช้ในการบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรมในฐานะสารยับยั้งการกัดกร่อนในตอนแรกคิดว่าจะเป็นสารทดแทนที่ดีสำหรับโครเมตเมื่อโครเมตถูกห้ามใช้เนื่องจากความเป็นพิษ อย่างไรก็ตาม โมลิบเดตต้องการความเข้มข้นสูงเมื่อใช้เพียงอย่างเดียว ดังนั้นโดยทั่วไปจึงต้องเติมสารยับยั้งการกัดกร่อน เสริม ^{[ 14 ]}และส่วนใหญ่ใช้ในวงจรระบายความร้อนแบบวงปิดที่อุณหภูมิสูง^{[ 15 ]}จากการศึกษาเชิงทดลอง พบว่าโมลิบเดตเป็นสารฆ่าเชื้อ ที่มีประสิทธิภาพ ต่อการกัดกร่อน ที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC) โดยการเติมMoO 1.5 mM²⁻ ₄/วัน ส่งผลให้ อัตรา การกัดกร่อนลด ลง50% ^{[ 16 ]}

โมลิบเดต (โดยเฉพาะ FeMoO ₄ , Fe ₂ (MoO ₄ ) ₃ , NiMoO ₄ , CoMoO ₄และ MnMoO ₄ ) ถูกนำมาใช้เป็น วัสดุ แอโนดหรือแคโทดในตัวเก็บประจุแบบใช้น้ำ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}เนื่องจากการเก็บประจุแบบซูโดคาปาซิทีฟจึงพบค่าความจุ จำเพาะ สูงถึง 1500 F g ^{−1 [ 18 ]}

โมลิบเดนัม-99กัมมันตรังสีในรูปของโมลิบเดตถูกใช้เป็นไอโซโทปหลักในเครื่องกำเนิดเทคนีเซียม-99mสำหรับการถ่ายภาพทางการแพทย์นิวเคลียร์^{[ 21 ]}

การตรึงไนโตรเจนต้องใช้โมลิบโดเอนไซม์ในพืชตระกูลถั่ว (เช่น ถั่วเหลือง อะคาเซีย เป็นต้น) ด้วยเหตุนี้ปุ๋ยจึงมักมีเกลือโมลิบเดตในปริมาณเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้วจะใช้ในปริมาณน้อยกว่า 1 กิโลกรัมต่อไร่^{[ 13 ]}

เม็ดสีโมลิบเดตโครมเป็นเม็ดสีพิเศษแต่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์^{[ 13 ]}โมลิบเดต (โดยปกติอยู่ในรูปของโพแทสเซียมโมลิบเดต) ยังใช้ในการ ทดสอบ วิเคราะห์สีเพื่อหาความเข้มข้นของซิลิกาในสารละลาย ซึ่งเรียกว่าวิธีโมลิบเดนัมบลู^{[ 22 ]} นอกจากนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์สีของ ความเข้มข้น ของฟอสเฟตโดยใช้ร่วมกับสีย้อมมาลาไคต์กรีน

รีเอเจนต์โมลิบโดวาเนเดตประกอบด้วยไอออนโมลิบเดตและวาเนเดตใช้ในการกำหนด ปริมาณ ไอออนฟอสเฟตในการวิเคราะห์ไวน์และผลิตภัณฑ์จากผลไม้ชนิดอื่น^{[ 23 ]}

ผลึกโมลิบเดตที่รวบรวมโดยผู้ชื่นชอบอัญมณี โดยตัวอย่างผลึกโมลิบเดตที่ดีที่สุดในโลกมาจากเหมืองมาดาวาสกาในออนแทรีโอ (แคนาดา) ^{[ 24 ]}