El molibdato de calcio se presenta en forma de cristales blancos que cristalizan en el sistema tetragonal. Su punto de fusión es de 1445 °C^[2]​ - 1,520 °C y su densidad 4,28 g/cm³.^[3]​ En la naturaleza se encuentra formando el mineral powellita.

El molibdato de calcio se puede obtener calentando una mezcla de óxido de calcio ${\displaystyle {\ce {CaO}}}$  y óxido de molibdeno (VI) ${\displaystyle {\ce {MoO3}}}$  según la reacción:

$${\displaystyle {\ce {CaO + MoO3 -> CaMoO4}}}$$ 

También puede prepararse a partir de una disolución de molibdato de sodio ${\displaystyle {\ce {Na2MoO4}}}$  adicionándosele cloruro de calcio ${\displaystyle {\ce {CaCl2}}}$ :^[3]​

$${\displaystyle {\ce {Na2MoO4(aq) + CaCl2(s) -> CaMoO4(s) + 2NaCl(aq)}}}$$