傳統上，活性炭是由小于1.0毫米的粉末或細顆粒制成，平均直徑在0.15毫米到0.25毫米之間。因此，它們具有較大的表面體積比和較小的擴散距離。PAC是由破碎的或磨碎的碳顆粒組成，其中95% - 將通過一個或多個的篩網。粒狀活性炭被定義為活性炭被保留在50-mesh篩(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分類粒子大小對應于一個80 -孔篩(0.177毫米)和較小的PAC。PAC不是常用的在一個的容器,由于高水頭損失發生。PAC通常直接添加到其他處理單元中，如原水進水口、快速混合池、澄清器和重力過濾器。

活性炭過濾器通常用于去除水中的有機化合物和/或從水中提取游離氯，從而使水適合排放或用于制造工藝。去除飲用水中的有機物，如腐殖酸和黃腐酸，可以防止水中的氯與酸發生化學反應，形成三鹵甲烷，這是一種已知的致癌物。可用于水處理的煤質顆粒活性炭和粉狀活性炭作用相同。

在電子顯微鏡下，發現了活性炭的高表面積結構。單個顆粒呈強烈卷曲狀，并表現出各種孔隙度;在許多地區，石墨類材料的平面彼此平行，彼此之間僅相隔幾納米左右。這些微孔為吸附提供了*的條件，因為吸附材料可以同時與許多表面相互作用。活性炭的吸附性能測試通常是在高真空條件下，氮氣在77k時進行的，但從日常生活中來看，活性炭*可以產生相同的吸附性能，它可以從環境中吸附100°C下的蒸汽液態水和1/ 10000大氣壓下的蒸汽液態水。