二硫化钼（molybdenum disulfide）是辉钼矿的主要成分。黑色固体粉末，有金属光泽。化学式MoS₂，熔点1185℃，密度4.80g/cm³（14℃），莫氏硬度1.0～1.5。1370℃开始分解，1600℃分解为金属钼和硫。315℃在空气中加热时开始被氧化，温度升高，氧化反应加快。因此当使用温度超过315℃时，二硫化钼将会逐步变质失效。此时应根据具体工况选用相应型号的螺栓高温防烧剂。

二硫化钼不溶于水、稀酸和浓硫酸，一般不溶于其他酸、碱、有机溶剂中，但溶于王水和煮沸的浓硫酸。

400 ℃发生缓慢氧化，生成三氧化钼：

2MoS₂+ 7O₂→2MoO₃+ 4SO₂

二硫化钼具有高含量活性硫，容易对铜造成腐蚀，在很多关于润滑剂添加剂方面的书籍、论文中都有论述。另外，有铜及其合金制造的部位需要润滑时，并非不可以选用含二硫化钼润滑产品，而是还需要添加防铜腐蚀剂。