沸石分子筛具有复杂多变的结构和独特的孔道体系，是一种性能优良的催化剂。ZSM- 5 与Y型沸石分子筛共同作用应用于 FCC 反应，以获得较高产率的汽油、丙烯和丁烯。MCM- 22 沸石分子筛在烷基化反应上具有显著的优势，例如 MCM- 22 作为液相烷基化催化剂催化苯和乙烯反应制备乙苯，不仅提高了乙苯选择性，并且 MCM- 22 本身的稳定性高，用量少，可以在反应器中进行原位再生，而其它种类催化剂则必须从反应器中取出另行再生。在短链烷基取代芳烃的合成反应上，MCM- 56 有更好的活性，并且不容易失活。ZSM- 22 在许多工艺中用作催化剂，但主要是用于丁烯骨架异构和正庚烷异构化两个方面。

分子筛作为催化剂的主要应用见下表 
表1 主要分子筛催化剂举例

催化过程             催化剂类型              催化剂举例

石油催化裂化              固体酸                稀土-Y型分子筛、超稳-Y型分子筛

加氢裂化                  双功能                钯-超稳Y型分子筛、钼-镍超稳Y型分子筛

                                                钨-镍超稳Y型分子筛

C5和C6烷烃异构化          双功能                铂-丝光沸石    

柴油或润滑油临氢降凝      双功能、择形          钯-丝光沸石、钯-锌-ZSM-5分子筛

选择重整                  双功能、择形          钯-毛沸石、菱沸石

二甲苯异构化              双功能、择形          铂-丝光沸石

甲苯歧化                  固体酸、择形          丝光沸石、ZSM-5型分子筛

烷基化(乙苯合成)          固体酸、择形          ZSM-5型分子筛

甲醇合成汽油              固体酸、择形          ZSM-5型分子筛