اتم مولیبدن بخشی از کوفاکتور مولیبدن در محل فعال چهار آنزیم در انسان است: سولفیت اکسیداز، گزانتین اکسیداز، آلدئید اکسیداز و جزء کاهنده آمیدوکسیم میتوکندری.   

مصرف بیش از حد مولیبدن باعث بیماری های مرگبار ناشی از کمبود مس در دام های چرا می شود. شکمبه آنها محل تولید سولفید زیاد است و برهمکنش مولیبدن با گوگرد منجر به تشکیل تیومولیبدات می شود. Tetrathiomolybdate، یک تیومولیبدات با چهار اتم گوگرد، می تواند با مس کمپلکس هایی تشکیل دهد که از جذب آن جلوگیری می کند و فعالیت آنزیم های وابسته به مس را مسدود می کند.   

در انسان، درمان تتراتیومولیبدات برای بیماری ویلسون توسعه یافته است، یک بیماری ژنتیکی که در آن تجمع مس در بافت ها منجر به آسیب کبد و مغز می شود. اخیراً، استفاده از تتراتیومولیبدات برای درمان سرطان و بیماری های التهابی مورد بررسی قرار گرفته است .   

جهش در مسیر بیوسنتزی کوفاکتور مولیبدن منجر به کمبود ترکیبی همه آنزیم های وابسته به مولیبدن می شود. کمبود کوفاکتور مولیبدن نوع A به دلیل جهش در ژن MOCS1 است ، در حالی که کمبود نوع B ناشی از جهش در MOCS2 است . هر دو کمبود نوع A و نوع B منجر به از دست دادن فعالیت اکسیداز سولفیت می شود، همچنین در کمبود سولفیت اکسیداز جدا شده مشاهده می شود و با ناهنجاری های عصبی شدید در بیماران مبتلا مشخص می شود.   

یک گزینه درمانی جدید برای کمبود کوفاکتور مولیبدن نوع A اکنون در ایالات متحده موجود است. تجویز داخل وریدی یک داروی جایگزین برای پیرانوپترین مونوفسفات حلقوی ممکن است به اصلاح اختلال متابولیک و جلوگیری از وخامت عصبی در بیماران مبتلا به کمبود نوع A کمک کند. بیماران مبتلا به کمبود نوع B فاقد این مولکول هستند و بنابراین نمی توانند از این درمان بهره مند شوند. با این حال، یک مطالعه نشان داد که مکمل پیریدوکسین در این بیماران می تواند با از بین بردن تشنج، رنج را کاهش دهد .   

محتوای مولیبدن مواد غذایی به محتوای مولیبدن خاک بستگی دارد که می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. تنوع در بروز سرطان مری در سراسر جهان با محتوای مولیبدن در خاک و غذا مرتبط است. مشاهدات مشابهی به منظور شناسایی عوامل مرتبط با طول عمر طولانی یک جمعیت انجام شده است.   

مولیبدن یک عنصر کمیاب ضروری برای تقریبا تمام اشکال حیات است. این به عنوان یک کوفاکتور برای تعدادی از آنزیم‌ها عمل می‌کند که تحولات شیمیایی مهم در چرخه‌های کربن، نیتروژن و گوگرد جهانی را کاتالیز می‌کنند. بنابراین، آنزیم های وابسته به مولیبدن نه تنها برای سلامت انسان، بلکه برای سلامت اکوسیستم ما نیز مورد نیاز هستند