活性炭由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，因此當此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固活性碳的吸附可分為物理吸附和化學吸附兩種。

物理吸附：它能象磁鐵一樣產生強大的吸附能力，使所有的分子之間都具有相互引力。因為活性炭的多孔結構提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到這種收集雜質的目的。所以，活性炭孔壁上的大量分子可以產生強大的引力，形成一個巨大的“黑洞效應”，能將介質中的雜質強力吸到孔徑中去。

化學吸附：除了含碳外，活性炭表面還含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有的氧化物或化合物可以與被吸附的物質發生化學反應，從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。取一個典型的例子：水處理過程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發生反應使亞氯酸鹽變成氯離子形式，從而達到去除水中亞氯酸鹽的目的，使水不再有令人反感的味道和氣味。