Молибденовые месторождения формировались в различные эпохи. Наиболее, древние докембрийские молибденовые месторождения Норвегии, Швеции, Финляндии, Канады и ЮАР представлены преимущественно молибденоносными гранитными пегматитами, а также гидротермальными жильными и штокверковыми зонами медно-молибденовых руд.
В каледонскую эпоху складчатости возникли месторождения Австралии (в Квинсленде) и СССР (Бощекуль в Северном Казахстане и Сорское в Западной Сибири). В герцинскую эпоху сформировались молибденовые и медно-молибденовые месторождения Центрального Казахстана (Кайрактинское, Коунрадское и др.), Узбекской ССР (Алмалыкское), а также скарновой формации Азгур в Марокко и некоторые другие. В киммерийское время образовались молибденовые и медно-молибденовые штокверки Восточного Забайкалья, Северо-Востока СССР, а также месторождения Южного Китая.
В промышленном отношении наиболее ценные месторождения возникли в эпоху альпийской складчатости. К ним относятся молибден-вольфрамовое месторождение скарновой формации Тырныауз, медномолибденовые месторождения Армянской ССР (Каджаранское, Агаракское и др.), а также молибденовое месторождение Клаймакс и ряд медно-молибденовых месторождений США и др.
Основные молибденоносные провинции СССР — Северный Кавказ и Закавказье, Средняя Азия, Казахстан, Западная Сибирь и Восточное Забайкалье.
Н. А. Хрущов [1961 г.] приводит ориентировочные цифры распределения запасов молибдена в месторождениях разного возраста: в альпийских 47%, в киммерийских 28%, в герцинских 21%, в каледонских 3%, в докембрийских 1%. Учитывая относительно небольшую глубину формирования большинства молибденовых месторождений, автор приходит к выводу, что уменьшение общей доли промышленных запасов молибдена в месторождениях раннего происхождения в основном обусловлено большей степенью эрозии этих месторождений. Молибденовые месторождения возникают преимущественно в складчатых областях и зонах активизации.
Собственно молибденовые месторождения, сопровождающиеся грейзенизацией либо березитйзацией вмещающих пород и представленные жилами или рудоносными штокверками, возникают в завершающие этапы развития складчатых областей, когда в них накапливаются эффузивные толщи среднего и кислого состава щелочноземельного ряда и комагматичные с ними малые интрузии. Многие месторождения, и в том числе наиболее важные в промышленном отношении (Клаймакс, месторождения Восточного Забайкалья и др.), возникли в связи с процессами мезо-кайнозойской активизации. Пространственно и общностью магматического очага молибденовое оруденение связано с самыми поздними малыми интрузиями, гранит-порфиров, кварцевых порфиров и других кислых пород, характеризующихся повышенной щелочностью.
Согласно В. Т. Покалову [1964], собственно молибденовые месторождения размещаются в областях с приподнятым кристаллическим фундаментом, преимущественно сложенным гранитоидами. Оруденение контролируется зонами длительно развивающихся разрывных нарушений. Общей особенностью месторождений молибдена является формирование в тесной связи с внедрением малых интрузий в неспокойной тектонической обстановке, что существенно отличает эти месторождения от вольфрамовых [Дружинин А. В., 1968]. Глубина формирования верхних частей рудных тел колеблется от нескольких сот до 1000—1500 м, а вертикальный размах оруденения достигает 1000 м и более.
Медно-молибденовые месторождения (кварц-халькопирит-молибденитовая формация) обычно размещаются в складчатых областях на площадях широкого проявления магматизма. Оруденение пространственно связано с малыми интрузиями, развивается в их апикальных частях, распространяясь в виде прожилков по многочисленным мелким трещинам, имеющим определенную ориентировку. Рудные минералы образуют также вкрапленность в гидротермально измененных породах.
С глубиной на ряде месторождений оруденение вблизи контакта с малыми интрузиями распространяется в раздробленные вмещающие интрузивные и другие породы. Эти месторождения, как правило, залегают в форме штокверков. Глубина формирования оруденения примерно та же, что и у собственно молибденовых месторождений.
Наиболее тесные пространственные и возрастные взаимоотношения между магматическими породами и рудными образованиями устанавливаются для молибденовых месторождений. Здесь процесс минерализации прерывался внедрением различных даек, являвшихся членами единого интрузивно-эффузивного комплекса. Субвулканические образования часто ассоциируют с телами брекчий, возникших в результате газовых прорывов. Надрудными толщами, под которыми происходило формирование молибденовых месторождений, служили малопроницаемые песчано-сланцевые породы (Умальта, Первомайское и др.) или вулканогенные образования, которые к моменту оруденения подверглись окварцеванию (окварцевание усиливало монолитность пород).
Структуры молибденовых месторождений определяются длительным развитием разрывных нарушений, обусловивших не только форму и характер залегания рудных тел, но и формирование разнообразных по составу и возрасту порфировых даек и штоков. Разрывными нарушениями, локализующими молибденовое оруденение, являются: кольцевые зоны дробления; радиальные разрывы; древние разрывы, возникшие до внедрения малых интрузий.
Из выделенных генетических групп и классов молибденовых месторождений наиболее важное промышленное значение имеют конктактово-метасоматические и среднетемпературные гидротермальные месторождения.