1．促进氮素代谢。钼在植物体肉最主要的生理功能是影响氮素代谢过程。植物将硝态氮吸入体内后，必须首先在硝酸还原酶等的作用下，转换成胺态氮以后，才能参与蛋白质的合成。而在这一转化过程中。钼又是硝酸还原酶中不可缺少的组成成分。因此，在缺钼的情况下，硝酸的还原反应将受到阻碍，植株叶片内的硝酸盐便会大量累积，给蛋自质的合成带来困难。此外，也有人认为，在合成蛋白质的整个过程中，钼都能发挥其不同程度的作用。但是，植物对钼的需要与所供给的氮源有关，以硝态氮为氮源时需要钼，以氨态氮为氮源时就不一定需钼了。这是施用钼肥应当引起重视的问题。
2．促进生物固氮。钼与生物固氮作用的关系极为密切。钼是多种固氮细菌正常生命活动所必需的元素。它能提高固氮能力二至五倍，亦有报道能提高六至七倍的。豆科植物含钼较多，且集中在豆科植物的根瘤内。根瘤中的固氮菌是固定空气中氮素的执行者。钼素不仅能促进根瘤的产生和发展，而且还影响根瘤菌固定氮素的活性。因为这种活性是受固氮酶所制约的，而钼是固氮酶的组成成分。所以，钼素供给不足时，豆科植物的根瘤发育不良，根瘤少而小，且分散在根系的各个部分，其固氮能力弱或者不能固氮。
土壤中固氮细菌能否存在与该土壤内钼素的含量有关。据试验研究，栽培棉花对土壤中的固氮菌有强烈的抑制作用。棉花连作地的第一年，一克土壤中的固氮菌即从原来的十万个急剧减少到三万个；第二年又减少到两千个;第三年就剩下三百个了。但如施用钼肥，不仅消除了这一不良影响，而且使固氮菌数量增加了三到三倍半。
3．增强光合作用。钼素能提高植株叶片中叶绿素的含量和稳定性，有利于光合作用的正常进行。尽管钼素能否直接参与光合反应还不得而知，但的确能提高冬小麦、玉米、荞麦等的光合作用强度。尤其是在荞麦开花期，钼素能纠正白天高温条件下光合作用受抑制的现象；在玉米叶片开始衰老时，钼仍然有促进其光合作用，使叶子的生活能方得以长久地保持在较高的水平上。
4．促进碳水化合物的转移。钼能够改善碳水化合物，尤其是蔗糖从叶部向茎秆和生殖器官流动的能力，这对于促进植株的生长发育很有意义。施钼可促进小麦、水稻种子的萌发和幼苗的生长，提高棉花种子的发芽率，降低蕾铃脱落率，促进早结桃、早开花，从而提高了籽棉产量和品质。
钼素还能加速作物春化阶段的通过，与硼一样可使冬小麦的春化阶段需要的时间缩短八天；并且对长日照作物的玉米、燕麦和冬小麦的光照阶段亦有加速通过的作用。
5．提高抗旱、扰寒能力。保证植物钼素营养供应，对提高作物抗旱和抗寒性具有较为重要的意义。钼能增加洋芋上部叶片的含水量，以及玉米叶片的柬缚水含量；调节春小麦在一天中的蒸腾强度，使早晨的蒸腾强度提高，白天其余时间的蒸腾强度降低。有人认为，喷钼酸铵溶液可使冬小麦叶片的保水能力明显增强，这在一定程度上能提高冬小麦的抗旱力。
钼素对玉米、冬小麦，苜蓿和车轴草等抗寒性的增强均有良好影响。据有关资料表明，在低温条件下，钼和其它一些微量元素一样，能促进玉米种子的发芽，提高含糖量，特别是对抗寒性有决定意义的蔗糖的含量。因而，使细胞质的浓度增大，降低了冰点，减轻了低温的伤害和植株的死亡率。有人还认为，提高了抗寒性的幼苗，含有更高量的抗坏血酸 （即维生素丙），抗坏血酸的增加对提高植株的抗寒性具有良好作用，这是与它能维持植株为适应恶劣环境所需要的氧化还原状况有关。
6．增强抗病力。钼对增强某些植物抗病力的良好效应也是显而易见的。据试验，每亩施用五公担的一种红色硫酸钼废渣（含钼量0.09％），可使小麦黑穗病的感染率明显降低，使燕麦黑穗病的病株率减少。盆栽试验表明，施用高剂量的钼（4克／盆），不仅能使感染花叶病的烟草植株具有健康植株的外观，而且可使烟草产生对花叶病的免疫性。
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