沸石在我国资源丰富，成本较低，是当今应用最广泛的一种非金属矿物材料之一。沸石的结构决定它本身具有独特的吸附性、催化性、离子交换性、离子的选择性、耐酸性、热稳定性、多成分性，以及很高的生物活性和抗毒性等。沸石内部有许多大小比较均匀的孔道和通道，孔容积有时可达沸石体积的 50%以上，具有较好的吸附和离子交换性能。利用沸石吸附和离子交换性能脱除废水中的氨氮不仅是可行的，而且在处理过程中不会对环境造成二次污染。但是作为一种吸附材料，在水处理过程中沸石达到吸附饱和后的再生，仍然是目前研究的热点问题。
沸石是天然硅铝酸盐矿物的名称，是具有(四面体)骨架结构的铝硅酸盐，其骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所共用。这种结构形成了可为阳离子和水分子所占据的大孔穴。这些阳离子和水分子有较大的移动性，可以进行阳离子交换和可逆的脱水。
式中，M分别为一价和二价金属(通常为钠、钾、钙、锶、钡等)，x为金属M的价态；n为沸石的硅铝比；m为水分子数。由于天然沸石的产地、组成成分及各成分的比例不尽相同，最终导致天然沸石脱氮的性能也不尽相同。沸石对于氨氮的离子交换和吸附作用效果较好，因此，沸石对于总氮去除主要是通过降低氨氮的含量，从而降低总氮的含量。
目前沸石在水处理中的应用大多数都是针对微污染河道水、景观水、二沉池出水等含氮量不高的水体，目的在于脱氮控制水体富营养化趋势。从应用方式上分，有以下三种方式。
第一，作为滤料和填料。这是目前最为广泛和成熟的沸石应用方式。在传统方法中，往往污水经过生化后采用石英砂等材料进行过滤。 很多研究利用沸石过滤柱取代石英砂， 不仅具有石英砂过滤去除浊度的功能，而且可以高效除氮。方升华[4]对比研究了砾石、砂子和沸石在不同氮磷水平下对氮的强化吸附性能，并对其吸附机理进行了初步探讨。试验结果表明：对于氮的饱和吸附能力依次为沸石＞砾石＞砂子。沸石对氨氮、悬浮物的去除效果明显优于石英砂，对有机物的去除效果与石英砂基本相同，且水头损失小，运行周期长，反冲洗流量小。
第二，作为混凝剂。此类方式主要针对高浓度含氮废水处理。单纯利用沸石去除水中的氨氮，处理效果相对处理低浓度废水时较差。针对此类高浓度的废水，主要处理方法还是采用生化法。为了保证出水水质，在生化处理单元中加入适量的沸石粉，提高处理单元的生化性能和脱氮性能。罗鹏安等以A2/O工艺为基础，向好氧生物池中投加沸石。实验结果表明，反应池沸石质量浓度一定和24h的好氧水力停留时间的条件下，该工艺可将氨氮从进水平均 均有所大量下降。郭亮等将厌氧生物处理工艺和沸石组合，结果表明沸石的加入有利于提高厌氧消化的效果，降低在降解蛋白质、氨基酸和尿素时产生的自由胺和氨离子的浓度，减少对厌氧微生物的毒害作用。同时，沸石中的Ca2+、Mg2+等离子有强化厌氧反应的作用，加速厌氧反应的进程，还能提高出水的pH值，避免出水酸化现象。
第三，构筑防渗层和截污层。沸石本身具有很好的保氮能力，在农业领域内，经常将沸石与土壤以一定的比例混合，以提高土壤的保氮能力，防止氮素的流失。沸石常做成滤床，污水动态流经沸石床与沸石接触时，去除水中的污染物。天然沸石作为覆盖层可以有效控制氨氮的释放， 并且能降低总磷的释放速率。林建伟等提出了沸石和方解石复合覆盖控制底泥氮磷释放的新方法。通过模拟试验表明，沸石可以有效的阻挡低泥中氨氮的释放和吸收氨氮，通过改性后的沸石效果更加显著。
