活性炭具有发达的空隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。一种很细小的炭粒，有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔毛细管，内部有发达的空隙结构和丰富的微孔组织，这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，把水中或空气中的有害物质吸附过来，可以与废旧气体充分接触，当这些废旧气体碰到毛细管就被吸附，从而起到净化的作用。
活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭的吸收原理是，分子之间相互作用力，虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。污染分子经过活性炭，进入其孔隙，即可看作被活性炭吸收，属于被动吸收型。但由于活性炭缺乏将污染分子附着在其孔隙内的能力，仍有污染不断地从孔隙逸回到空气中，这很容易造成二次污染。
活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要去除水和空气中杂质，这些杂质的分子直径必须小于活性炭的孔径。不同的原材料和加工工艺造成活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径，适用于不同的需求。吸附饱和后的活性炭需要进行活化再生，恢复其吸附能力，重复使用。评价活性炭的吸附性能指标主要有亚甲蓝值、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。
