二硫化鉬加熱可以和氯氣反應，生成五氯化鉬：
2 MoS2+ 7 Cl2→ 2 MoCl5+ 2 S2Cl2
二硫化鉬和烷基鋰在控制下反應，形成嵌入化合物（夾層化合物）LixMoS2。如果和丁基鋰反應，那么產物為LiMoS2。
二硫化鉬具有高含量活性硫，容易對銅造成腐蝕，在很多關于潤滑劑添加劑方面的書籍、論文中都有論述。另外，有銅及其合金制造的部位需要潤滑時，并非不可以選用含二硫化鉬潤滑產品，而是還需要添加防銅腐蝕劑。
盡管石墨烯有著許多令人眼花繚亂的優點，但它也有缺點，尤其是不能充當半導體——這是微電子的基石。化學家和材料學家正在努力越過石墨烯，尋找其他的材料。他們正在合成其他兩種兼具柔韌性和透明度，而且擁有石墨烯無法企及的電子特性的二維片狀材料，二硫化鉬就是其中一種。
讓電子制造者驚喜的是，所有TMDs均是半導體。它們和石墨烯的薄度近乎相同（在二硫化鉬中，兩層硫原子把一層鉬原子像“三明治”那樣夾在中間），但是它們卻有其他優點。就二硫化鉬而言，優點之一是電子在平面薄片中的運行速度，即電子遷移率。二硫化鉬的電子遷移速率大約是100cm2/vs（即每平方厘米每伏秒通過100個電子），這遠低于晶體硅的電子遷移速率1400 cm2/vs ，但是比非晶硅和其他超薄半導體的遷移速度更好，科學家正在研究這些材料，使其用于未來電子產品，如柔性顯示屏和其他可以靈活伸展的電子產品。
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