對于沸石分子篩的形成及其生長機理的深入研究有助于人們更好的設計合成新型沸石分子篩拓撲結構、擴展沸石分子篩材料合成新路線、開發沸石分子篩材料的新性質及新用途。盡管沸石分子篩的發展已經有許多年了，但是對于它的合成機理方面一直未有一個真正的定論。研究分子篩的晶化機理即具有十分重要的理論意義，也對合成新型的沸石分子篩合成具有實際的指導意義。目前具有代表性的為固相轉變機理（Solid hydrogel Transformation mechanism）、液相轉變機理（Solution-mediated Transport mechanism）和雙相轉變機理這三種機理。

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。

70年代，荷蘭科學家Mcnicol等人通過使用分子光譜技術來追蹤LTA型沸石分子篩的整個晶化過程，從而在實驗上為固相轉變機理給予充分的根據。90年代，干膠轉化的合成方法的提出也為固相轉變機理增加了一個實例。另外，近幾年發展起來的固相無溶劑合成的方法的提出也是在一定程度上為固相轉變機理提供相應的證據。

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。

反應物的起始硅鋁比對終的反應產物有很大的影響，但是這兩者又沒有一定的對應關系。一般而言低硅鋁比的LTA分子篩、SOD分子篩、FAU分子篩等都是從低的硅鋁比和高的堿度的原始投料體系中晶化而得的。對于ZSM-5，Beta等這類高硅沸石往往都是從高的投料硅鋁比以及低堿度的原始投料中獲得的。通常而言，增加投料的硅鋁比在一定范圍里往往能增加產物的硅鋁比，但是并不是所有分子篩都能通過調節原料硅鋁比來合成高硅或低硅的產物，如高硅LTA分子篩、低硅ZSM-5分子篩等超出正常硅鋁比范圍的產物是很難合成的。另外，終產物中得到的硅鋁比往往低于原始投料的硅鋁比，這是因為OH-溶解硅物種，使鋁物種幾乎全部進入骨架，母液中留下的是可溶的多余的硅。

沸石合成大都是在堿性條件下合成的，常見的堿是無機堿氫氧化鈉。我們通常用Na2O/SiO2來表示體系的堿度。一般而言，堿度增加，硅鋁原料的溶解度增加，硅鋁酸鹽聚合度降低，使溶液中的過飽和度增大，從而加快成核速度，結果縮短了誘導期，使之晶化速度加快。此外，增大堿度時會使終產品的粒子變小并且粒徑分布變窄，如在無模板條件下合成具有6nm小尺寸的EMT沸石分子篩。另外當體系的堿度增大，有利于生成富鋁的沸石。在無有機模板存在的條件下，通過讓無機堿充當模板的作用來合成如Beta，RUB-13, ZSM-12，ZSM-23，MCM-68等沸石分子篩，這些沸石分子篩不僅是高度富鋁的而且還是高度富有無機金屬陽離子的。另一個沸石合成的條件是在含有氟離子的中性或酸性條件下來合成沸石分子篩，氟離子在分子篩合成中取代了堿的作用，來溶解硅鋁酸鹽凝膠。在氟體系下合成的純硅分子篩缺陷較少，也更容易得到比較的大單晶。