Zeolithe sind natürliche oder künstlich hergestellte kristalline, hydratisierte Alumosilikate mit Gerüststruktur. Sie wurden 1756 vom schwedischen Hobbymineralogen Baron Axel F. Cronstedt entdeckt. Er beobachtete, dass das Mineral beim Erhitzen zu brodeln und zu schäumen anfing, so als siedete es. Daher stammt der Name Zeolith (griech. zeo = ich siede; lithos = Stein), siedender Stein.
Zu den natürlichen Zeolithen gehören z. B. bekannte Mineralien:

Die Struktur der Zeolithe besteht aus Silicium- und Aluminiumoxidtetraedern als primären Baueinheiten. Die einzelnen Tetraeder bilden durch Sauerstoffbrücken sekundäre Baueinheiten, die sich wiederum zu tertiären Baueinheiten zusammenlagern. Aus der Kombination von sekundären und tertiären Baueinheiten entsteht eine Kristallstruktur, die von Hohlräumen (Poren und Kanäle) durchsetzt ist.

Die kubische Kristallstruktur beschreiben wir zusammen mit der von Lasurit, den blauen Mineral von Lapislazuli. Denn die Strukturen von Zeolithen und Lasurit sind miteinander verwandt.

Zeolithe sind Kationenaustauscher
Wenn beim Aufbau von Silicaten vierwertige Silicium-Atome durch dreiwertige Aluminium-Atome ersetzt werden, entsteht aufgrund der unterschiedlichen Kernladungszahlen ein negativer Ladungsüberschuss im Gerüst. Im Inneren der Poren und Kanäle befinden sich dann Protonen sowie Metall-Kationen, um diesen Ladungsüberschuss auszugleichen. Ein charakteristisches Merkmal der Zeolithe ist die Austauschfähigkeit dieser gebundenen Ionen gegen andere (-> Versuch).
Das Adsorptionsvermögen des Ackerbodens für Kalium- und Ammoniumsalze, das große Bedeutung für die Düngung besitzt, ist auf die Fähigkeit der im Boden vorhandenen Zeolithe zurückzuführen, Calcium-Ionen gegen Kalium- und Ammonium-Ionen auszutauschen (-> Versuch). Durch den Regen werden dann statt der wertvollen Pflanzennährstoffe aus dem Boden Calciumverbindungen ausgewaschen. Der "Dünger" wird im Boden gespeichert und nach und nach an die Pflanzen abgegeben.

(Ähnlich wirken Tonmineralien und Humusstoffe.)

Künstliche Zeolithe
Künstliche Zeolithe (Zeolith A, "Sasil^(R)") werden in vielen technischen Prozessen verwendet und beispielsweise dem Waschpulver als Wasserenthärter beigemengt.
Weitere künstliche Zeolithe finden bereits in vielen Industriebereichen Anwendung. "Getrocknete" und von Wasser befreite Zeolithe nehmen begierig kleine Moleküle wie CO₂, H₂S oder H₂O auf und eignen sich hervorragend als Adsorptionsmittel (z. B. als Trockenmittel für Erdgas, Luft und Lösungsmittel oder zur Adsorption von H₂S aus Abgasen). Hier fungieren die Zeolithe als Molekularsiebe. Sie werden so synthetisiert, dass ihre Hohlräume und Zugangsöffnungen einen vorher definierten Durchmesser besitzen, durch welche dann nur Moleküle mit passender Struktur und Gestalt eindringen können, um daraufhin in den Hohlräumen durch elektrostatische oder van-der-Waals-Kräfte festgehalten zu werden. Kleinere Moleküle können zwar leichter eindringen, schlüpfen aber ebenfalls leichter wieder heraus. Größere Moleküle sind dagegen nicht in der Lage, in das Innere des Zeolithen zu gelangen.
Da die Adsorption von Wasser exotherm ist, kann man mit Zeolithen Latentwärmespeicher bauen.
In einigen Fällen werden die in die Hohlräume des Zeolithen eingedrungenen Moleküle durch die anwesenden Zeolith-Kationen verändert. Diese Wirkung macht es möglich, Zeolithe als Katalysatoren einzusetzen. Vor allem in der Petrochemie werden sie bevorzugt eingesetzt, z. B. zum Cracken von Erdöldestillaten zur Treibstoffherstellung oder zur Umwandlung von Methanol in Kohlenwasserstoffe.

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