En jernlegering sammensatt av molybden og jern, vanligvis inneholdende 50-60 % molybden, brukt som legeringsadditiv i stålproduksjon. Molybdenjern er en legering av molybden og jern. Dens hovedbruk er som et tilsetningsstoff for molybdenelement i stålfremstilling. Tilsetning av molybden til stål kan gi jevn fin-struktur og forbedre herdbarheten, noe som er fordelaktig for å eliminere sprøhet i temperamentet. I høyhastighetsstål kan molybden erstatte en del av wolfram. Molybden, sammen med andre legeringselementer, er mye brukt i produksjon av rustfritt stål, varmebestandig stål, syrebestandig stål, verktøystål og legeringer med spesielle fysiske egenskaper. Tilsetning av molybden til støpejern kan øke styrken og slitestyrken.
