沸石最早是由瑞典礦物學家Freige于1756年發現的。目前已經發現的天然沸石礦物有近50種，它們主要產生于巖漿活動晚期的低溫熱液階段，大部分在基性火山巖和火山碎屑巖及凝灰巖中出現。實驗室內人工合成的也有100余種，但是無論天然的還是合成的沸石都是一族多孔的堿金屬和堿土金屬鹽的的總稱，分子式通式為Mm/2-A12O3.xSiO2.yH2O，式中M為堿金屬和堿土金屬陽離子，n、x、Y代表結合系數。沸石結構是由3種元素si、Al和O組成的四面體，其中硅氧四面體和鋁氧四面體間構成了具有無限擴展的三維空間架狀構造。這種構造開放性較大，整個晶體內部有大小均一而相互連接的通道，在這些孔道中占據有堿金屬陽離子和水分子。在沸石四面體結構中，以Al3+取代si4+所造成的負電荷由Na+、K+、Ca2+、M92+等去平衡，因為這些陽離子只是很松散地連接在晶體結構上，不夠穩定，易與其它陽離子發生交換口。由于沸石獨特的結構，其內部表面積很大，每克沸石的比表面積可達355～1000m2，因此沸石對離子的吸附量很大。

沸石內部的通道大小均勻、固定，孔徑大小為0.3—1.0nm，小于其直徑的物質能被吸附，大于其直徑的物質則不能被吸附，所以其對離子和分子的吸附具有選擇性。這種對離子的選擇交換特性是沸石應用于土壤改良的理論基礎之一。沸石的另一個特點是沸石中的Na+、K+、Ca2+等陽離子與晶體格架中的其它質點結合得不很緊密，可與溶液中的其它陽離子進行可逆交換，這種鹽基交換能力則可以用來改良鹽堿地。可見，沸石是很好的退化土壤改良材料。