以沸石为基础的催化剂称为分子筛催化剂。分子筛是一种结晶型的铝硅酸盐，其晶体结构中有规整而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级，它只允许直径比孔径小的分子进入，而将直径比孔径大的分子“统统拒之门外”，因此它能将混合物中的分子按大小加以筛分，故名分子筛。
分子筛有天然沸石和人造沸石两种。天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在海相或湖相环境中形成，但它的资源毕竟有限，而且由于产地不同，天然沸石的组成和性质经常发生变化，难以成为理想的催化剂。因此，化学家就设法利用严格控制纯度、组成和性质的方法，仿照天然沸石的结构进行人工合成，这样合成出来的具有高效催化性能的物质称为合成沸石分子筛，它是一种结晶型的水合铝硅酸盐，是一种多孔物质，晶体中有均匀的孔结构。
分子筛催化剂除了用于石油催化裂化之外，还用于加氢裂化、烷烃异构化、二甲苯异构化、乙苯合成以及甲醇合成汽油等。
