三氧化钼作为一种重要的无机化合物，其分子结构由两种基本元素构成。其中钼元素（化学符号Mo）作为核心金属成分，存在于元素周期表第六副族，具有多种可变价态；而氧元素（化学符号O）作为典型的非金属元素，与钼形成稳定的化学键。需要特别注意的是，纯净的三氧化钼（化学式MoO₃）中仅包含这两种元素，其晶体结构呈现层状排列特征。
在实际工业生产中，三氧化钼可能会含有微量杂质元素，这主要取决于原料来源和制备工艺。常见的杂质包括钙（Ca）、铁（Fe）、硅（Si）等，这些元素的含量通常控制在ppm级别（百万分之一）。对于电子级高纯度三氧化钼（纯度99.99%以上），特别是用于半导体制造的场合，杂质元素的控制尤为严格，需要通过区熔提纯等特殊工艺进行处理。
从化学计量比来看，三氧化钼中钼与氧的原子比为1:3，这种特定的元素组合使其具有独特的物理化学性质。在高温条件下（约700℃以上），三氧化钼可能发生部分分解，此时体系中会出现中间价态的氧化钼（如MoO₂），但这种情况并不改变其基本元素组成。通过X射线衍射分析（XRD）可以准确判定样品中的元素组成及晶体结构特征。
