全球二氧化钼储量分布呈现明显的地域集中特征，根据美国地质调查局(USGS)最新数据显示，截至2022年全球已探明储量的85%集中在智利、美国和中国这三大主要产区。其中智利作为最大资源国拥有约550万公吨(Mt)的基础储量，特别是安托法加斯塔大区的斑岩铜钼矿床伴生大量可回收二氧化钼资源。
在工业应用方面需要重点关注的是，二氧化钼作为钼精矿(MoS2)高温氧化焙烧后的中间产物，其实际可开采量会受到钼市场供需和冶炼技术的双重影响。当前全球年开采量维持在30万公吨左右，按此消耗速度推算现有储量可维持约50年开采周期，但这尚未计入品位低于0.1%的潜在资源和海洋锰结核中的伴生储量。
技术参数上，主要产区的矿石品位差异显著，智利丘基卡马塔矿的钼品位可达0.06-0.08%，而中国的金堆城钼矿平均品位约为0.12%。值得注意的是随着湿法冶金技术的发展，原本不具备经济价值的低品位矿床(＜0.03%)正逐步进入可开发范围，这将显著影响未来储量评估数据。
从地质成因来看，斑岩型铜钼矿床贡献了全球约65%的二氧化钼资源，这类矿床通常含有500-2000ppm的钼元素。北美科迪勒拉成矿带和特提斯成矿带仍是勘探热点区域，近年秘鲁奎拉维科铜钼矿新增探明储量120万公吨，印证了南美安第斯山脉沿线巨大的资源潜力。
