Logam molibdenum tidak wujud dalam keadaan bebas dalam alam semula jadi. Mineral utama molibdenum ialah molibdenit (molibdenum disulfida, MoS₂).
Rizab molibdenum di bumi adalah kecil, kandungannya hanya 0.001% daripada berat kerak bumi, dan jumlah rizab bijih molibdenum adalah kira-kira 15 juta tan, terutamanya diedarkan di Amerika Syarikat, China, Chile, Rusia, Kanada dan negara lain. Rizab logam molibdenum terbukti China ialah 1.72 juta tan, dan rizab asas ialah 3.43 juta tan, menduduki tempat kedua di dunia selepas Amerika Syarikat. Bijih molibdenum tertumpu di empat wilayah: Shaanxi, Henan, Jilin dan Liaoning.