二硫化鉬天然存在于輝鉬礦、結晶礦物或膠硫鉬礦中——一種稀有的低溫輝鉬礦。輝鉬礦通過浮選處理得到相對純凈的二硫化鉬。主要污染物是碳。MoS2也可通過用硫化氫或元素硫對幾乎所有鉬化合物進行熱處理而產生,并可通過五氯化鉬的復分解反應產生。