Molibden rozpuszcza się w żelazie γ do około 3% a w austenicie zawierającym około 0,30% węgla - do około 8% w żelazie α rozpuszczalność molibdenu wynosi 32% i maleje ze spadkiem temperatury. Molibden jako pierwiastek stopowy wykazuje wszechstronnie korzystne oddziaływanie na własności stali. Podobnie jak chrom jest dodatkiem ferrytotwórczym oraz cechuje go duże powinowactwo do węgla, większe od chromu i wolframu. Jakkolwiek jest to pierwiastek drogi, to jednak ze względu na cenne własności stali molibdenowych znalazł powszechne zastosowanie w stalach konstrukcyjnych, narzędziowych i specjalnych. Najczęściej molibden dodawany jest do stali w ilościach 0,2 - 0,3 % ( w przypadku niektórych stali konstrukcyjnych ), 0,2-0 5% (w niektórych stalach narzędziowych do pracy na zimno i gorąco) ,około 5% ( stale szybkotnące ) około  2-4% niektóre gatunki stali kwasoodpornych (inox).

Molibden - Mo - liczba atomowa 42, masa atomowa 95,95 temperatura topnienia 2620°C (⁺/_- 10°C), temperatura wrzenia 4800°C, gęstość 10,2 g/cm³ (Encyklopedia Techniki, Wydawnictwo "Śląsk")

Dodatek tego składnika zwiększa odporność stali na korozję w roztworach zawierających chlorki, przeciwdziała kruchości odpuszczania, zwiększa granicę pełzania i wytrzymałość na pełzanie. W stalach narzędziowych molibden działa podobnie jak wolfram utrzymując własności skrawające przy wysokich temperaturach. Molibden opóźnia przemianę perlityczną nie wpływając prawie na przemianę bainityczną. Wskutek tego po chłodzeniu w powietrzu stale konstrukcyjne z molibdenem wykazują strukturę złożoną z bainitu lub ferrytu i bainitu, co wykorzystuje się w produkcji niskostopowych stali o podwyższonej wytrzymałości. Dodatek molibdenu bardzo silnie zwiększa hartowność stali przewyższając pod tym względem chrom, a również i wolfram. Ponadto zmniejsza ilość austenitu szczątkowego po hartowaniu, co ma szczególne znaczenie w stalach do nawęglania, hartowania powierzchniowego i niektórych stali narzędziowych. Stale molibdenowe są mało wrażliwe na przegrzanie i rozrost ziarn austenitu. Odznaczają się również dużą odpornością na spadek twardości przy odpuszczaniu przez opóźnianie tak procesów wydzielania, jak i koagulacji węglików. Zawartość molibdenu w stalach konstrukcyjnych rzadko przekracza 0,4 %, przy czym już 0,1% Mo wywiera dodatni wpływ na własności. Cenną własnością molibdenu jest uodpornienie stali na kruchość odpuszczania przy zawartości 0,2% Mo. Molibden należy do pierwiastków o najkorzystniejszym oddziaływaniu na własności mechaniczne stali w temperaturach podwyższonych. Zwiększa wytrzymałość na pełzanie oraz twardość i odporność na kruche pękanie w podwyższonych temperaturach. Stąd stale z molibdenem, zawierające często dodatkowo chrom i wanad, a również krzem i nikiel, znalazły szerokie zastosowanie jako żarowytrzymałe oraz narzędziowe do pracy na gorąco i szybkotnące. Molibden w stali działa jednak niekorzystnie na żaroodporność przez tworzenie lotnych tlenków MoO₃. Szeroko stosowane są wysokostopowe stale chromowe i stale chromowo-niklowe z dodatkiem 1-2% Mo, odporne na działanie kwasu octowego i związków siarki, np. S0₂. Produkowane są również stopy molibdenu (20-30% Mo) z niklem, chromem i żelazem, odporne na działanie kwasu siarkowego, a także solnego. Rozwój nowych gatunków stali stwarza coraz większe zapotrzebowanie na molibden. Przykładem mogą być wysokostopowe stale martenzytyczne utwardzane dyspersyjnie przez wydzielanie związków międzymetaiicznych zawierających molibden.