活性炭由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固活性碳的吸附可分为物理吸附和化学吸附两种。

物理吸附：它能象磁铁一样产生强大的吸附能力，使所有的分子之间都具有相互引力。因为活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到这种收集杂质的目的。所以，活性炭孔壁上的大量分子可以产生强大的引力，形成一个巨大的“黑洞效应”，能将介质中的杂质强力吸到孔径中去。

化学吸附：除了含碳外，活性炭表面还含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有的氧化物或化合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。