氢气还原法是传统的钼粉制备方法。此方法制备钼粉的成本比较低，并且，易进行工业化规模生产；产出的钼粉纯度较高，其粒径一般在微米级，但达不到纳米级超细钼粉。然而，该法的制备工艺周期较长、温度高。该法是以钼酸铵为原料，通过焙烧、两阶段还原成钼粉的；所采用的还原剂为氢气。在工业生产应用上，氢气还原法可分为：两次还原法和一次还原法。

其中，二次还原法是当钼酸铵焙烧得到MoO3后，经过两个阶段还原得到钼粉的。更多信息，请访问：钼粉。

它依据了还原生产中实际进行的具体步骤。所得的钼粉呈灰色，不含有结块及机械杂质，但是，颗粒形貌呈较粗大的针状和片状；经沉降法分析，所得的钼粉颗粒范围一般在1～30μm；其制备具体过程为：将钼酸铵在500～600℃温度范围进行焙烧，得到焙烧产物，即白色或黄色粉末MoO3，其反应式如下： x(NH4)2O・yMoO3・2H2O——xMoO3+NH3↑+(x+z)H2O↑。

然后，分别把温度控制在450～650℃和850～950℃之间进行两阶段还原。第一阶段，MoO3还原成深褐色MoO2粉末： MoO3+H2——MoO2+H2O第二阶段，MoO2还原成灰色钼粉： MoO2+H2——Mo+H2O 显然，使用该法存在费时、设备复杂等问题。

此外，也有一部分厂家采用两步法(也称一次还原法)生产金属钼粉，即将焙烧与第一阶段还原合并进行，温度控制在500～600℃。待得到MoO3粉末后，在氢气气氛中逐渐升温到1100℃以上，加热一段时间还原成钼粉。与两次还原法相比，使用该法可以部分简化生产工艺，所得钼粉的纯度与二次还原法相当，颗粒形状也没有大的改变，但是，得到的金属钼粉颗粒较粗，造成由其制备的烧结坯密度较低。所以一般此方法未能在钼丝工业生产中得到应用。

此外，在日本，有文献论述了采用在MoO3作为主要成分的氧化钼粉中添加微量Ni，通常，镍添加量为0.0025%～0.03%(质量分数)，然后在氢气气氛中，从600℃以下(通常为550℃)的低温开始逐渐加热到1000℃以上(1150℃ )的高温，还原氧化钼粉末，得到含有微量镍的金属粉末。该法属于一次还原法，因而生产工艺较简单；同时，由于氧化钼粉末中添加了微量镍，起到了颗粒细化的作用，即起到还原活化的作用。因此，该方法能获得粒度细、烧结后密度高的钼粉；与一般的两次还原法获得的粉末的烧结坯相比较，其烧结坯密度显著提高。然而，此法制备出的钼粉的纯度较低，一般运用在对钼粉纯度不太高的场合。更多信息，请访问：钼及钼粉喷涂。