Molybdänoxid bezeichnet vor allem MoO₂ und MoO₃ mit variabler Stöchiometrie und Defektchemie. Diese Oxide besitzen interessante elektrische, katalytische und optische Eigenschaften, einschließlich n‑ und p‑Leitfähigkeit, elektrochromem Verhalten und Sauerstoffspeicherkapazität. In der Werkstoffwissenschaft werden sie als funktionale Schichten in Batterien, Superkondensatoren, Gas- und Photodetektoren, Katalysatoren sowie als Diffusionsbarrieren und Schutzschichten untersucht.