各種分子篩最根本的區別是晶體結構的不同，不同分子篩具有不同的晶體結構。硅鋁酸鹽分子篩骨架的最基本單元是硅氧四面體和鋁氧四面體，四面體的中心是硅或鋁原子，其周圍與四個氧原子相連，硅（鋁）氧四面體通過共用頂點氧原子連接。磷鋁酸鹽分子篩中，磷氧四面體和鋁氧四面體嚴格交替連接，骨架上的鋁原子和磷原子可以被其他主族和過渡金屬元素所替代。
通過共用頂點的氧原子，所有的硅氧四面體和鋁氧四面體相互連接成多元環，常見的有四元環、六元環和八元環。多元環的孔徑被人們稱為分子篩的窗口，被吸附的分子可以通過八元環（直徑420pm)或更大的多元環（如十二元環）進入分子篩內部。由于六元環的孔徑為220pm，四元環的孔徑當然更小，所以一般分子是通不過的。小于窗口孔徑的分子進入分子篩內部扣被吸附，而大于孔徑的分子進不去，從小晶粒間的空隙中通過。這樣，分子篩就起到了篩選分子的作用。
硅鋁四面體形成的四元環、六元環、八元環、二十元環等，環上的四面體再通過共用頂點相互連接可以形成三維骨架，骨架是中空的，人們稱之為空穴，可形象地稱其為籠。
1、α籠，12個四元環、8個六元環和6個八元環可以組成一個α籠，共有26個面，48個頂角。空腔的有效體一般為760A3，其平均直徑為1140pm。它是A型分子篩中起主要作用的籠，根據被吸附物質的直徑大小不同，每籠可能容納25個H2O，或19個NH3，或12個CH3OH，或9個CO2，或4個C4H10。
2、β籠，由8個六元環和6個四元環構成的籠叫做β籠，它共有24個頂角，每個頂角上都有1個硅（或鋁）原子；每條邊上都有1個氧原子。空腔的有效體積一般為160A3，其平均直徑為660pm。β籠的構型可以理解成一個正八面體經削去八個角后所形成的一種空間構型。β籠的進一步相互連接就可以形成A型、X型、Y型分子篩。
3、γ籠，是由6個四元環組成的一個立方體，有8個頂角，由于四元環孔徑極小，只有100pm，一般分子進不到里面去。
4、八面沸石籠，是一個由18個四元環和4個十二元環所組成的26面體。八面混石籠是X型和Y型分子篩的最主要孔穴，十二元環是八面沸石籠的主要構成部分，被吸附分子可以通過十二元環進入籠中。
