對沸石的非骨架元素的改性方法主要是離子交換法。離子交換法又分為水溶液交換法、固態離子交換反應法、熔鹽交換法、排水溶液交換法，以交換沸石分子篩中的陽離子。沸石具有的陽離子交換能力是其重要性能之一，利用它可調節晶體內的電場、表面酸堿性、孔道大小，從而可改變沸石的性質，調節沸石的吸附、分離和催化特性。

水溶液中交換是一種常用的離子交換方法，這種交換方法通常要求欲交換上去的金屬離子在水溶液中沸石的晶體結構。沸石與某種金屬鹽的水溶液相接觸時，溶液中的金屬陽離子可以進入沸石中，而沸石中的陽離子可被交換下來進入溶液中，這種離子交換過程可用下面通式表示：A+Z-+B+→B++ Z-+A+在離子交換過程中，有時要求達到較高的交換度，可利用間歇式的多次交換方法或連續交換法。

多次交換法是沸石經過一次交換后進行過濾、洗滌，然后再進行第二次交換以至多次重復交換。連續換法是將沸石裝在填充柱內，使金屬鹽溶液連續通過進行交換，直至交換度達到所需的要求。實踐中發現，離子交換和高溫焙燒交替進行可以提高交換度和交換效率。此外可將多種陽離子同時交換或逐次交換到沸石中，得到含有多種陽離子的沸石。離子交換過程中，所用的陽離子是否可將沸石中的陽離子交換下來，主要取決于交換用陽離子的性質和沸石的類型。除這兩個內因外，還有交換溫度、交換的濃度、用量、pH值等因素都影響交換過程的進行。

以得到該催化劑對特定反應的最佳催化活性。如堿土金屬氯化物與絲光沸石進行固態離子交換時，用水蒸氣處理后，其對乙苯歧化反應催化活性大大增加。同時鹽類的陰離子也影響固態反應的交換度，金屬氯化物由于在反應過程中生成易揮發的HCl促進了交換反應的進行。固態離子交換法無疑是將金屬離子引入分子篩孔道中十分簡單而有效的方法，它克服了溶液離子交換法的諸多不利因素，具有潛在的應用價值。除以上兩種離子交換法外，還有熔鹽交換法、非水溶液中交換、蒸氣交換法等方法。經陽離子改性的沸石在吸附、催化方面表現出良好的性能，改性沸石的應用主要表現在以下一些方面。