Ο συνδυασμός ενός ατόμου μετάλλου μολυβδαινίου με δύο άτομα θείου παράγει ένα μόριο δισουλφιδίου του μολυβδαινίου (MoS2). Στη φύση, αυτή η ουσία εμφανίζεται στο σημαντικό ορυκτό μολυβδενίτη. Με τη μαύρη εμφάνιση και την ολισθηρή του αίσθηση, το MoS2 χρησιμοποιείται ως στερεό λιπαντικό. Προσλαμβάνει τη μορφή διασυνδεδεμένων τριγωνικών πρισμάτων, με στρώματα μορίων που συνδέονται χαλαρά μέσω των δυνάμεων του van der Waal. Η ευνοϊκή κατανομή ηλεκτρονίων μπορεί να αυξήσει την απόσταση μεταξύ των στρωμάτων, αυξάνοντας τη λιπαντικότητα.
Η εξαγωνική κρυσταλλική δομή του δισουλφιδίου του μολυβδαινίου έχει ως αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλή τριβή, αλλά με καλή πρόσφυση στα μέταλλα. Το MoS2 σχηματίζει ποιοτικά λειασμένα ή διασκορπισμένα φιλμ σε επιφάνειες όπως έμβολα, σπειρώματα, ρουλεμάν και βαλβίδες. Είναι καταλληλότερο για εφαρμογές χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο, όπως στο διάστημα. Εκεί, χρησιμοποιείται σε σύνδεση με διαστημόπλοια, συστήματα κεραιών, δορυφόρους και ηλιακές συστοιχίες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το δισουλφίδιο συνδυάζεται με ρητίνες όπως ακρυλικές, φαινολικές, ουρεθάνη και πολυιμίδιο για να σχηματίσει επικαλύψεις που μπορούν να ψεκαστούν.
Το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και σε ελαφρώς δυσμενή περιβάλλοντα, όπως μέτρια υψηλές θερμοκρασίες παρουσία οξυγόνου. Αν και το δισουλφίδιο οξειδώνεται αργά προς το τριοξείδιο, το αποτέλεσμα εξακολουθεί να είναι μη λειαντικό, με ένα αποδεκτό επίπεδο λίπανσης να παραμένει. Επιπλέον, αυξάνοντας το μέγεθος των σωματιδίων του δισουλφιδίου του μολυβδαινίου, μειώνεται σημαντικά η ευαισθησία του στην αποικοδόμησή του. Μερικές φορές, όπως στην περίπτωση των βαρέων φορτίων, το δισουλφίδιο του μολυβδαινίου είναι το λιπαντικό της επιλογής. Οι εφαρμογές ενδέχεται να αφορούν περισσότερες από 250,000 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (17,580 kg ανά τετραγωνικό εκατοστό) σε ορισμένες περιπτώσεις.
Το μετάλλευμα μολυβδενίτη πρέπει να λαμβάνεται και να υποβάλλεται σε επεξεργασία για την παραγωγή δισουλφιδίου του μολυβδαινίου εμπορικής ποιότητας. Το μετάλλευμα εξορύσσεται αρχικά είτε με τη μέθοδο του ανοιχτού λάκκου είτε με την τεχνική της σπηλαιοποίησης, κατά την οποία το υλικό εξορύσσεται κάτω από το μετάλλευμα το οποίο στη συνέχεια εισχωρεί υπό το βάρος του. Η επεξεργασία του μεταλλεύματος περιλαμβάνει την άλεσή του ή την άλεσή του. Ακολουθεί επίπλευση και περιλαμβάνει αφρισμό με αέρα, μερικές φορές υπό την επίδραση πρόσθετων για καλύτερα αποτελέσματα. Είναι ενδιαφέρον ότι το χρήσιμο μετάλλευμα ανεβαίνει ενώ τα απόβλητα πετρώματα κατακάθονται. Εάν είναι απαραίτητο, η έκπλυση με οξύ χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση μεταλλικών ρύπων.
Σε αυτό το σημείο της επεξεργασίας, η καθαρότητα μπορεί ήδη να ξεπεράσει το 92 τοις εκατό. Κατοχυρωμένες μέθοδοι μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για περαιτέρω αύξηση της καθαρότητας. Τα τελικά επεξεργασμένα σωματίδια θειούχου μολυβδαινίου συχνά εκτείνονται από μερικά μικρά σε μέγεθος μικρότερο του μικρού. Οι τυπικοί διαδικτυακοί πάροχοι αναφέρουν καθαρότητες δισουλφιδίου του μολυβδαινίου που κυμαίνονται από 98 έως 99 τοις εκατό. Οι μη λιπαντικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την κατάλυση στη βιομηχανία πετρελαίου για αποθείωση και ως υλικό ημιαγωγών τύπου p για τη βιομηχανία ηλεκτρονικών.