钼的氢氧化物系列丰富多样，主要包括三氢氧化钼（化学式为Mo(OH)3，也称为三羟基钼）、四氢氧化钼（化学式为Mo(OH)4）和五氢氧化钼（Mo(OH)5）。其中，三氢氧化钼以氧化钼的水合物形式存在，即Mo2O3·3H2O，呈现出褐色或接近黑色的非结晶粉末。它不溶于水和碱，对无机酸具有很高的溶解难度，但在压缩状态下具有导电性质。在空气中加热时，它容易被氧化为钼的VI态，可在30%过氧化氢热溶液中溶解。可以通过Mo(III)化合物与氢氧化钠（或氨水）在加热条件下制备得到。
相比之下，四氢氧化钼是一种黑色沉淀，可以通过钼(IV)与氨水反应生成，或者通过金属钼在氢氧化钾水溶液中电解制备。另外，也可以通过仲钼酸铵在氦气氛中用氢气还原得到。新制得的五氢氧化钼沉淀物通常为褐色，随着时间的推移，会逐渐变为棕色的三羟基氧化钼，即MoO(OH)3，其水溶性较差，只在无机酸中溶解度较低。加热时，它会转化为五氧化二钼。五氢氧化钼可通过电化学控制（或氢碘酸）还原Mo(VI)化合物的水溶液，或者通过银、汞等金属在酸性溶液中还原Mo(IV)化合物，再用氨或碱中和来制备。
这些氢氧化钼化合物在工业上广泛应用，主要用于制备各种钼化合物，显示了它们在化学合成中的重要角色。
三元弱碱，即一分子该物质含有三分子氢氧根的弱碱，但是无法完全电离，电离能力极弱。如：Fe(OH)3。
