分子篩是一種具有大小均勻的孔隙（非常小的孔）的材料。 這些孔徑與小分子的大小相似，因此大分子不能進入或被吸附，而小分子可以。 當分子混合物遷移通過稱為篩（或基質）的多孔半固體物質的固定床時，最高分子量的組分（無法進入分子孔）首先離開床，然后 由依次變小的分子組成。 一些分子篩用于尺寸排阻色譜法，這是一種根據分子大小對分子進行分類的分離技術。 其他分子篩用作干燥劑（一些例子包括活性炭和硅膠）。

分子篩的孔徑以埃 (?) 或納米 (nm) 為單位測量。 根據 IUPAC 符號，微孔材料的孔徑小于 2 nm (20 ?)，大孔材料的孔徑大于 50 nm (500 ?)； 因此，介孔類別位于中間，孔徑在 2 到 50 納米（20-500 埃）之間。

分子篩可以是微孔、中孔或大孔材料。

• 沸石（鋁硅酸鹽礦物，不要與硅酸鋁混淆）
  • 沸石 LTA：3–4 ?
• 多孔玻璃：10 ?（1 納米）及以上
• 活性炭：0–20 ?（0–2 納米）及以上
• 粘土
  • 蒙脫石混合物
    • 埃洛石（埃洛石）：發現了兩種常見的形式，水合時粘土的層間距為 1 納米，脫水時（間埃洛石）的層間距為 0.7 納米。 埃洛石自然形成為小圓柱體，平均直徑為 30 納米，長度在 0.5 到 10 微米之間。

• 二氧化硅（用于制作硅膠）：24 ? (2.4 nm)

• 介孔二氧化硅，200–1000 ?（20–100 納米）

分子篩經常用于石油工業，特別是用于干燥氣流。 例如，在液化天然氣 (LNG) 行業中，需要將氣體的含水量降至 1 ppmv 以下，以防止冰或甲烷包合物造成堵塞。

在實驗室中，分子篩用于干燥溶劑。 篩網已被證明優于傳統的干燥技術，后者通常使用腐蝕性干燥劑。

在術語沸石下，分子篩用于廣泛的催化應用。 它們催化異構化、烷基化和環氧化，并用于大規模工業過程，包括加氫裂化和流化催化裂化。

它們還用于過濾呼吸器的空氣供應，例如潛水員和消防員使用的呼吸器。 在此類應用中，空氣由空氣壓縮機提供并通過筒式過濾器，根據應用，該過濾器填充有分子篩和/或活性炭，最后用于充入呼吸空氣罐。 這種過濾可以從呼吸空氣供應中去除微粒和壓縮機排氣產物。

截至 2012 年 4 月 1 日，美國 FDA 已根據 21 CFR 182.2727 批準硅鋁酸鈉用于直接接觸消耗品。 在此批準之前，歐洲曾將分子篩用于藥物，獨立測試表明分子篩符合所有政府要求，但該行業一直不愿意資助政府批準所需的昂貴測試。

分子篩的再生方法包括壓力變化（如在氧氣濃縮器中）、加熱和用載氣吹掃（如在乙醇脫水中使用）或在高真空下加熱。 再生溫度范圍從 175 °C (350 °F) 到 315 °C (600 °F)，具體取決于分子篩類型。 相比之下，硅膠可以通過在普通烤箱中加熱至 120°C (250°F) 兩個小時來再生。 但是，某些類型的硅膠在接觸到足夠的水時會爆裂。 這是由于接觸水時二氧化硅球破裂造成的。

• 近似化學式：((K2O)2?3 (Na2O)1?3) ? Al2O3? 2 SiO2 ? 9/2 H2O
• 硅鋁比：SiO2/Al2O3≈2

3A分子篩是通過4A分子篩中鉀與鈉的陽離子交換產生的（見下文）

3? 分子篩不吸附直徑大于 3 ? 的分子。 這些分子篩的特點包括吸附速度快、頻繁再生能力強、抗破碎性和抗污染性好。 這些特征可以提高篩子的效率和使用壽命。