活性炭的物理構造
作為多孔吸附劑的活性炭基本上是非結晶性物質。它由微細的石墨狀做微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物部分構成，其在活化過程中形成空隙。由于活性炭豐富的孔隙結構和巨大的比表面積，使活性炭具有吸附氣體和液體分子的能力。因此活性炭的空隙結構對活性炭的吸附性能有非常重要的影響。
活性炭內的空隙按大小可分為大孔、中孔和微孔。大孔孔徑為60nm~lOμm。中孔孔徑為2~6nm，小孔孔徑<2nm。活性炭的孔隙結構模型如下圖所示。大孔的主要作用是溶質到達活性炭內部的通道。中孔可同時起到吸附和通道的作用。微孔則是吸附的主要作用點，一般活性炭的微孔越豐富，比表面積就越大，潛在的吸附容量就越大。
活性炭的表面化學性
活性炭的組成元素有碳、氫、氧等。在炭化和活化過程中，氫和氧同碳以化學鍵結合，使活性炭表面上形成各種有機官能團形式的氧化物和碳氫化合物，即表面氧化物復合體。一般把表面綴化物分成酸性和堿性兩大類。在3OO-5OO℃下用濕空氣制造的活性炭中，酸性氧化物占優勢。酸性氧化物官能團為羧基(-COOH）、酚羥基(-OH）、羰基（-C=O）等，其使活性炭帶有極性，容易吸附極性較強的化合物。阻礙了在水溶液中吸附非極性物質的過程；在800~900sheshidu5下用空氣、水蒸氣或二氧化碳為活化氧化劑制造的活性炭中,堿性氧化物占優勢。堿性官能團一般認為有—CH2或—CHR；在500~800℃活化的活性炭則具有兩相性質。如醌型羰基。