El molibdè (Mo) natural té set isòtops el 92Mo, el 94Mo, el 95Mo, el 96Mo, el 97Mo, el 98Mo i el 100Mo, dels quals cinc són estables, el 94Mo, el 95Mo, el 96Mo, el 97Mo i el 98Mo. El molibdè presenta 35 isòtops que varien en massa atòmica de 83 a 117 i quatre isòmers nuclears. Tots els isòtops inestables del molibdè es desintegren en isòtops de niobi, tecneci i ruteni.[1]
El molibdè 92 i el molibdè 100 són els dos únics isòtops naturals que no són estables. El 100Mo té un període de semidesintegració d'aproximadament 1×1019 anys i es desintegra per doble emissió beta en ruteni 100. El Molibdè 98 és l'isòtop més comú, suposant el 24,14% de tot el molibdè de la Terra. Els isòtops del molibdè amb nombres màssics del 111 a 117 tenen un període de semidesintegració d'aproximadament 15 μs.[1]
El molibdè 99 es produeix comercialment per intens bombardeig de neutrons de l'urani 235 altament purificat, seguit ràpidament per extracció. S'usa com a radioisòtop per produir el tecneci 99m usat en procediments mèdics.
Massa atòmica estàndard: 95.94(2) u