分子篩的第一個作用是吸附晶體外表面上的各種吸附物。對分子篩的研究表明，外表面提供了精確的吸附分子大小。如果吸附物的分子超過這個尺寸，它們就不能進入晶體內部，只能吸附在外表面上。表面吸附（也發生在非晶表面的表面，如硅膠），非常弱，并且晶體內部有數千個晶體空隙和凹槽，以進一步吸附分子。分子篩由硅、鋁和氧原子組成。穩定晶體中這些分子的離子電荷總和應為零。為了平衡正負載，添加正離子，如鉀、鈉、鈣。具有正離子和負離子的巨大面被稱為吸附場。

吸附物和吸附物之間存在強烈的吸引力，這需要大量的能量（通常是熱能）來消除吸引力并將其減少為篩子。隨著吸附物濃度的增加，密度電荷場增強，使得吸附的分子存在很少的層。最終，吸附物幾乎充滿并且孔隙被填充，類似于毛細管冷凝。如果水和苯（例如）分子進入13X晶體，它們有相同的機會找到電荷場并吸附到晶體中，因為兩種分子都是極性的。

然而，一些分子如氮氣、氬氣，因為它們沒有明顯的極性，它們可能被弱吸附在晶體上，并且在注入大量極性分子時很容易被替換。在沸石分子篩的吸附過程中，熱能被釋放到周圍。