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Le bisulfure de molybdène est meilleur que le graphite mais plus cher : il présente un facteur de frottement moins élevé sur l'acier, adhère davantage aux surfaces et surtout, il peut frotter dans le vide et les milieux anhydres. Il est bien moins sensible aux effets d'adsorption, mais son facteur de frottement augmente en présence d'humidité, contrairement au graphite. Il croît avec la vitesse de glissement et décroît si la pression augmente.
 
[[Image:Molybdenite-3D-balls.png|thumb|200px|alt=||Structure cristalline du bisulfure de molybdène MoS<sub>2</sub>. Le molybdène est en bleu-vert, le soufre en jaune.|right]]
 
Ce produit a une structure en lamelles dont chacune comporte une couche d'atomes de molybdène entre deux couches d'atomes de soufre (on en compte 1&nbsp;640 par micromètre d'épaisseur). Ces lamelles ont peu d'affinité entre elles, d'où le clivage facile et la faible résistance au cisaillement des films, mais elles présentent une affinité pour les métaux bien supérieure à celle du graphite. Au contraire de ce dernier, le bisulfure de molybdène ne provoque aucune surépaisseur : ses lamelles n'ont pas tendance à s'empiler, elles sont par ailleurs assez dures pour pénétrer la structure du métal.