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來描述的。例如，我們所熟悉的SOD籠它由八個六元環和六個四元環來組成的，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。

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。

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。

，沸石分子篩所需的原料混合后，主要物種硅酸鹽與鋁酸鹽聚合生成硅鋁酸鹽初始凝膠。這種硅鋁酸鹽凝膠是在高濃度條件下快速形成的，因此具有很高無序度，但是這種硅鋁酸鹽凝膠中可能含有某些初級結構單元，如：四元環、六元環等等。同時，這種凝膠和液相之間建立了溶解平衡。另外，硅鋁酸根離子的溶度積與凝膠的結構和溫度息息相關，隨著晶化溫度的變化，這種凝膠和液相之間建立起新的凝膠和溶液的平衡。其次，液相中多硅酸根與鋁酸根濃度的增加導致晶核的形成，然后是沸石分子篩晶體的生長。在沸石分子篩的成核和晶體生長過程中，消耗了液相中的多硅酸根與鋁酸根離子，從而引起硅鋁凝膠的繼續溶解。由于沸石晶體的溶解度小于無定形凝膠的溶解度，后結果是凝膠的完全溶解，沸石分子篩晶體的完全生長。

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。

水熱合成法是在沸石分子篩合成中常用和有效的途徑，深入研究分子篩水熱合成的主要困難是對分子篩的生成機理了解的還不夠清楚。但是，對于沸石分子篩的合成來說無論哪種生成機理，其晶化過程都要經歷相同的基本步驟：多硅酸鹽與鋁酸鹽的再聚合、分子篩成核、核生長、分子篩晶體的生長以及引起的二次成核。為了很好的控制和調變沸石分子篩的合成反應，重要的是研究反應的條件對合成反應的影響。根據多年的實踐經驗，下列影響因素在沸石分子篩的合成中占有很重要的地位，主要包括：反應物的組成、硅鋁比、堿度、陳化、晶化溫度與時間等等。研究這些因素對于合成沸石具有很重要的意義。

合成沸石分子篩的基本原料有：硅源、鋁源、堿源、金屬陽離子、其它礦化劑、模板劑和水等。常用的硅源有白炭黑、硅溶膠、固體硅膠、有機硅酸酯、水玻璃等。常用的鋁源有偏鋁酸鈉、硫酸鋁、薄水鋁石、金屬鋁、硝酸鋁、異丙醇鋁、氫氧化鋁等。堿源有氫氧化鈉，氫氧化鉀等。金屬陽離子包括堿金屬陽離子和堿土金屬離子如：Li+、Na+、K+、Ca2+、Ba2+等。分子篩合成的礦化劑有兩種：氫氧根離子和氟離子。模板劑有各種含氮的有機物、季磷鹽等。
對于合成沸石分子篩，溫度是一個很重要的因素。溫度變化會影響水在反應釜中的壓力的變化、硅鋁酸鹽的聚合狀態和聚合反應、凝膠的生成和溶解與轉變、分子篩的成核與生長以及介穩相間的轉晶。相同的體系在不同的溫度下可能會得到完全不一樣的物相，溫度越高得到的沸石的尺寸和孔體積越小，晶體骨架密度相應增大。一般而言在150 °C以下，初級結構往往是四元環或六元環，而當溫度150 °C，則往往是五元環的初級結構單元。由此可見，在高溫水熱條件下，無機物（主要是硅鋁酸鹽物種）的造孔規律和晶化溫度與水蒸汽壓之間存在著密切的聯系。
晶化時間往往也是分子篩合成的一個重要因素。晶化時間不夠常常會有大量的原料未轉化，時間過長，往往會發生晶體轉晶的現象，一般由比較空曠的結構轉化為比較致密的結構。晶化時間與晶化溫度往往是相輔相成的，降低溫度，就要增加晶化時間；升高溫度，有時就要縮短晶化時間。