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。當然，當在合成體系中有鋁存在的條件下，則有兩種四面體：硅氧四面體（[Si O4]0）和鋁氧四面體（[Al O4]-），并且鋁氧四面體是存在一個負電荷的，通過組裝合成了硅鋁的具有MFI結構的分子篩，由于這種結構本身帶有一定的負電荷，因此必然要通過額外的陽離子來平衡，使其整體終呈現電中性。而磷鋁分子篩則是磷氧四面體（[PO4]+）和鋁氧四面體（[Al O4]-）嚴格交替構成，骨架呈電中性。當然，在初級結構單元與初級結構單元的連接中，要遵守Lowenstein規則：在硅鋁骨架結構中，鋁與鋁不能相鄰；在磷酸鹽骨架結構中，如SAPO-34，鋁是不能和二價或者三價金屬原子相鄰、以及磷不能與硅或磷相連的。

固相轉變機理是由Flanigen和Breck提出的，也是早提出的沸石分子篩晶化機理。他們認為:
在沸石分子篩的整個晶化過程中只是凝膠固相本身在水熱條件下產生，然后直接進行硅鋁酸鹽骨架的結構重排，進而導致了沸石分子篩的成核和晶體的生長，而在沸石分子篩晶化過程中既沒有凝膠固相的溶解，也并沒有液相直接來參與沸石分子篩的成核以及晶體的生長。
，沸石分子篩合成所需的各種原料混合后，主要物種硅酸鹽與鋁酸鹽聚合生成硅鋁酸鹽初始凝膠。同時，凝膠間液相雖然也產生，然而液相部分并不參與晶化成核的過程中。其次，所形成的硅鋁酸鹽初始凝膠在OH-離子的作用下卻不斷發生解聚與結構重排，從而形成某些沸石晶化所需要的初級結構單元。后，這些初級結構單元進一步圍繞著水合陽離子發生重排構成多面體，這些多面體再進一步聚合、連接、形成沸石分子篩晶體。

液相轉變機理由Kerr和Ciric提出，與固相轉變機理的提出幾乎是在同一個時期。他們認為：沸石分子篩晶體的成核和生長是在溶液中直接進行，初始凝膠慢慢的溶解到溶液中，生成了活性物種硅鋁酸根離子，然后再發生縮合，慢慢的形成了沸石分子篩所需要的結構單元，再進一步生成了沸石分子篩。

Zhdanov的實驗表明，沸石分子篩晶體生長速度與液相中多硅酸根和鋁酸根離子的濃度息息相關，并且晶化過程中液相各組分濃度是不斷變化的，這些實驗結果支持了液相轉變機理。對液相轉變機理有利的證明是從液相中直接晶化沸石分子篩，Koizumi等人直接從澄清溶液中合成出了SOD，GIS、FAU等沸石分子篩。

雙相轉變機理
在人們對于沸石分子篩晶化究竟是通過液相轉變機理還是通過固相轉變機理爭執不清時，八十年代之后，又有科學家提出了雙相轉變的機理。雙向轉變機理認為液相轉變和固相轉變同時存在沸石分子篩晶化過程中，既可以分別發生在兩種晶化反應體系中，也可以同時發生在一個體系中。
Gabelica等人從對ZSM-5分子篩以及Na Y沸石晶化的研究印證了雙相轉變機理的存在性。Iton等人在ZSM-5分子篩的晶化過程中應用小角中子散射技術進行研究，同時發現使用不同的硅源，ZSM-5沸石分子篩的晶化是遵循不同的機理進行。從而得出即使是同一種類型沸石分子篩，在不同的晶化條件下其生長的機理是不一樣的結論。

從原料的均勻混合到升溫晶化前的靜止過程，這一個階段被叫做陳化。在陳化過程中，凝膠的組成、結構都是會發生變化的，陳化過程有時甚至是緩慢的成核過程，導致分子篩生長周期的縮短。為典型的例子是在合成FAU分子篩時使用的Y導向劑就需要所有反應物混合均勻后室溫陳化，這是因為導向劑經過陳化產生了微小的沸石晶核，并且含有大量的六元環。