作為低維度過渡金屬硫化物的典型代表，二硫化鉬是由過渡金屬鉬（原子序數42）和非金屬氧（原子序數8）兩種化學元素組成一種的黑色粉末，也是由正四價鉬離子（Mo4+）與負二價氧離子（O2-）組成的一種無機化合物，是輝鉬礦的主要成分，英文名為Molybdenum disulfide，化學式為MoS2，分子量為160.07，CAS登錄號1317-33-5。
物理化學性質方面，二硫化鉬的外觀為帶有金屬光澤的黑色粉末，熔點2375℃，密度4.80g/cm3，莫氏硬度1.0～1.5，不溶于水、酸性溶液（除王水和熱濃硫酸外）、堿性溶液和有機溶劑，具有良好的潤滑性能、半導體特性、還原性與氧化性等特點。還原性主要表現在：在空氣中加熱至400℃時MoS2會被氧化，生成三氧化鉬（MoO3）；在加熱的條件下MoS2會與氯氣反應，生成五氯化鉬（MoCl5）。氧化性主要表現在：在真空中加熱到1600℃時MoS2分解成金屬鉬和單質硫。
結構方面，具有與二硒化鉬相似的層狀結構，每一層由無數個的六邊形組成，晶胞參數a和b都為0.329nm，c為1.289nm，α和β都為90°，γ為120°。
生產方面，二硫化鉬的生產方法有天然法、直接合成法、四硫代鉬酸銨熱分解法、硫化氫或硫蒸汽還原法等。其中，天然法即輝鉬精礦提純法，是將鉬精礦經過一定的物理和化學作用，除去三氧化硅、鐵、銅、鈣、鉛等雜質，再進一步細化后得到MoS2的過程。直接合成法是指將鉬和硫在真空條件下直接加溫反應的過程。
用途方面，二硫化鉬可以作為固體潤滑劑的添加劑、儲能電池電極材料的活性物質、析氫反應的催化劑、制作晶體管的重要材料等。
