用作高效阻燃抑烟剂，对于含氯胶黏剂更为有效。参考用量0.5~～5.0份即能使生烟量降低30%～80%，氧指数提高10%~20%。钼化物与氧化铜、氧化铁：氧化镉、氧化锌等混合使用用具有协同效应，其抑烟效果比单一MoO3更佳。国内阻燃抑烟剂多为氧化钼、钼酸铵的混合物。

用作制取金属钼及钼化合物的原料。石油工业中用作催化剂。还可用于搪瓷釉药颜料及药物等。