钼酸铵主要用于冶炼钼铁和制取三氧化钼、金属钼粉作为钨钼合金、钼丝的原料;其次是用于作化工的催化剂;少量用作农用钼肥;极少量用于医药方面,为多种酶的组成部分，钼的缺乏会导致龋齿、肾结石、克山病、大骨节病、食道癌等疾病。 主要用于长期依赖静脉高营养的患者。 钼酸铵（又特种钼酸铵；(T-4)-钼酸铵；四钼酸铵；钼酸二铵；）易于纯化、易于溶解、易于热解离，而且，热解离出的NH3气随加热可充分逸出，不再污染钼产品。因而，钼酸铵广泛用作生产高纯度钼制品的基本原料。比如，热解离钼酸铵生产高纯三氧化钼、用硫化氢硫化钼酸铵溶液生产高纯二硫化钼，通过钼酸铵生产各种含钼的化学试剂等。钼酸铵也常用作生产钼催化剂、钼颜料等钼的化工产品的基本原料。