吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)。活性炭具有像石墨晶粒卻無(wú)規(guī)則排列的微晶。在活化過(guò)程中，微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，按一定方法計(jì)算孔隙的半徑大小可分為二類。
1、按IUPAC分：微孔＜1.0nm；中孔（又稱過(guò)渡孔）1-25nm；大孔＞25nm。
2、按習(xí)慣分：微孔＜150nm；中孔150-20000nm；大孔＞20000nm。
由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。
微孔的孔隙容積一般約為0.25-0.9ml/g，孔隙數(shù)量約為1020個(gè)/g，全部微孔表面積約為500-1500m2/g，通常以BET法測(cè)算，也有稱高達(dá)3500-5000m2/g的。活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中，因此，除了有些大分子進(jìn)入不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。
中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0ml/g，表面積高達(dá)幾百m2/g，一般只有活性炭總表面積的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道，又能直接吸附較大分子。
大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5ml/g，表面積只有0.5-2m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭?jī)?nèi)部較小的孔隙中；二是作為催化載體時(shí)，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔中。
所提的活性炭表面積包括內(nèi)表面積和外表面積，事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來(lái)自巨大的內(nèi)表面積，因此，不能誤認(rèn)為把活性炭研碎磨細(xì)會(huì)提高表面積，從而提高吸附力。
很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為液體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來(lái)，活性炭?jī)?nèi)表面恢復(fù)原狀，這是廣泛應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。
活性炭的吸附除了物理吸附外，還有化學(xué)吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。
活性炭不僅含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，例如：羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類，這些表面上含有的氧化物或絡(luò)合物，有些來(lái)自原料的衍生物，有些是在活化時(shí)、活化后，由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時(shí)還會(huì)生成表面硫化物和氯化物。在活化中，原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如：碳酸鹽和磷酸鹽等，這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗處理而降低。