由于沸石分子篩孔徑均勻，只有當分子動力學直徑小于沸石分子篩孔徑時才能很容易進入晶穴內部而被吸附，所以沸石分子篩對于氣體和液體分子就猶如篩子一樣，根據分子的大小來決定是否被吸附。
由于沸石分子篩晶穴內還有著較強的極性，能與含極性基團的分子在沸石分子篩表面發(fā)生強的作用，或是通過誘導使可極化的分子極化從而產生強吸附。

沸石分子篩經離子交換后，陽離子的數目、大小和位置發(fā)生改變，如陽離子交換陽離子后使沸石分子篩中的陽離子數目減少，往往造成位置空缺使其孔徑變大；而半徑較大的離子交換半徑較小的離子后，則易使其孔穴受到一定的阻塞，使有效孔徑有所減小。

沸石分子篩具有特的規(guī)整晶體結構，其中每一類都具有一定尺寸、形狀的孔道結構，并具有較大比表面積。
大部分沸石分子篩表面具有較強的酸中心，同時晶孔內有強大的庫侖場起極化作用。這些特性使它成為性能的催化劑。
多相催化反應是在固體催化劑上進行的，催化活性與催化劑的晶孔大小有關。沸石分子篩作為催化劑或催化劑載體時，催化反應的進行受到沸石分子篩晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形狀都可以對催化反應起著選擇性作用。在一般反應條件下沸石分子篩對反應方向起主導作用，呈現(xiàn)了擇形催化性能，這一性能使沸石分子篩作為催化新材料具有強大生命力。

干燥及凈化領域的應用
（1）脫水。利用低硅鋁比的沸石分子篩（如 A型，X型等）的極性親水性，可以進行空氣的干燥。另外近年來將乙醇摻入汽油中替代部分汽油受到廣泛重視，作為燃料的乙醇要求其中的水含量低于 0.8%，而由于乙醇和水的共沸，使得通過精餾只能得到 95%的乙醇，對于含水量較低的乙醇脫水，沸石分子篩吸附脫水是優(yōu)的選擇。

此方法中應用的沸石分子篩是A 或X型，而KA 型好，這一方面利用了 A型沸石分子篩的極性，另一方面由于KA沸石分子篩的孔道直徑約 0.3nm，水分子可自由進入，而乙醇分子直徑大于 0.3nm 不能進入沸石分子篩的孔道。此種沸石分子篩脫水工藝是工業(yè)上生產燃料乙醇的工藝。

（2）N2/ O2的分離。在變壓吸附（PSA）法中，沸石分子篩是利用N2/O2兩氣體在其表面平衡吸附的差異，選擇性地吸附 N2。因為 N2的極化率較大，從而 N2與沸石分子篩中的陽離子及其極性表面作用強于 O2。LiA 型沸石分子篩具有更高的 N2/O2選擇比及 N2吸附容量，但熱穩(wěn)定性較差。于是，Li+、堿土金屬混合陽離子交換后的 A型沸石分子篩具有較高的 N2/O2選擇分離系數、N2吸附容量和較高的熱穩(wěn)定性。另外低硅鋁比的 X型沸石分子篩引起了人們的關注。人們對其進行了各種離子交換，其 N2/O2分離選擇性較高且熱穩(wěn)定性較好。

沸石分子篩材料的廣泛應用（例如：吸附分離、離子交換、催化），是與其結構特點密不可分的。例如，吸附分離性能取決于分子篩的孔道和孔體積的大小；離子交換性能取決于分子篩中陽離子的數目、位置及其孔道的可通行性；催化過程中表現(xiàn)出的擇形性與分子篩的孔道尺寸、走向相關，而催化反應中的中間產物以及后產品和分子篩的孔道維數或其籠結構相關。因此，分子篩的結構是研究分子篩材料的基本問題

從簡單的基本結構單元進行研究。通常來講，沸石分子篩都是一個個四面體通過共用頂點來堆積得到的，所以一個四面體就是一個初級的結構單元(TO4四面體)。例如：對于silicalite-1沸石分子篩來講，它的初級結構單元是硅氧四面體（[Si O4]0），并且這個四面體結構單元呈現(xiàn)電中性，這些硅氧四面體通過共用氧原子的連接，形成了具有MFI結構的沸石分子篩。在合成中模板劑和吸附水是存在于它的孔道中的
分子篩的骨架中存在一特征籠狀結構單元，而籠狀結構單元又是根據確定它們多面體的多元環(huán)來描述的。例如，我們所熟悉的SOD籠它由八個六元環(huán)和六個四元環(huán)來組成的，一般簡寫成4668。不同的分子篩骨架會含有相同的籠狀結構單元，換句話說，同一個籠狀結構單元通過不同連接方式會形成不同的分子篩骨架結構類型。一個經典的例子就是SOD籠。