钼在植物体内是一种不可缺少和代替的微量元素。虽然植物对钼的需求量低于其他任何一种，但是正应了那句老话“英雄出少年，越小越值钱”。作物缺钼，轻者影响正常生长，重者导致死亡。钼的营养功能钼能促进豆科植物的固氮作用,是植物利用硝态氮所必须的元素。钼能促进植物吸收磷素养分,促进植物体内醣类的形成与转化,提高叶绿素含量,保持叶绿素的稳定性。
硝酸还原酶（nitrate reductase）——硝酸还原酶是一种氧化还原酶，可催化硝酸离子还原成亚硝酸离子的反应。
硝酸还原酶的组分
钼的营养作用突出表现在氮素代谢方面。它参与酶的金属组分，并发生化合价的变化。在植物体中，钼是硝酸还原酶和固氮酶的成分，这两种酶是氮素代谢过程中不可缺少的。对豆科作物来说，钼有其特殊的重要作用。植物吸收硝态氮素以后，必须经过一系列的还原过程，转变成NH3以后才能用于合成氨基酸和蛋白质。在一系列的还原过程中，第一步就是硝酸还原成亚硝酸，这一步骤需要硝酸还原酶催化。硝酸还原酶是一个黄素蛋白，黄素腺嘌呤二核苷酸是硝酸还原酶的辅基，而钼是硝酸还原酶辅基中的金属元素。
促进植物体内有机含磷化合物的合成
钼与植物的磷代谢有密切关系。钼酸盐会影响正磷酸盐和焦磷酸酯一类化合物的水解作用，还会影响植物体内有机态磷和无机态磷的比例。缺钼时，体内磷酸酶的活性明显提高，使磷酸酯水解，不利于无机态磷向有机态磷的转化。在缺钼的情况下，施钼可使植物体内的无机态磷转化成有机态磷，而且有机态磷与无机态磷的比例显著增大。
固氮酶（nitrogenase）
参与根瘤菌的固氮作用
钼的另一重要营养功能是参与根瘤菌的固氮作用。豆科作物借助固氮酶把大气中的N2固定为NH3，再由NH3合成有机含氮化合物。固氮酶是由钼铁氧还蛋白和铁氧还蛋白两种蛋白组成的。这两种蛋白单独存在时都不能固氮，只有两者结合才具有固氮能力。在固氮过程中，钼铁氧还蛋白直接和游离氮结合，它是固氮酶的活性中心；铁氧还蛋白则与Mg-ATP结合，向活性中心提供能量和传递电子，在活性中心上的N2获得能量和电子后就能还原成NH3。钼在固氮酶中也起电子传递作用。钼还能提高豆科作物根瘤中脱氢酶的活性，加大氢的流入，增强固氮能力。
参与体内的光合作用和呼吸作用
钼对植物的呼吸作用也有一定的影响。植物体内抗坏血酸的含量常因缺钼而明显减少。这可能是由于缺钼导致植物体内氧化还原反应不能正常进行所致。钼还能提高过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性。缺钼会引起光合作用强度降低，还原糖的含量减少。钼对叶绿素的影响早已引起人们的注意。许多试验证明，缺钼时叶绿素含量减少。示踪元素试验表明，叶绿素减少的区位往往正好发生在缺钼的同一脉间区内。钼对维持叶绿素的正常结构也是不可缺少的。
