活性炭的最大特性就是它的吸附特性，那么活性炭的吸附原理
是什么呢?今天我们来说说它的吸附机制。通过物理学我们知道，吸附现象是两相界面上物质之浓缩过程，当气体或液体分子接近吸附材料表面活性位置时，固体表面分子会有向内拉的现象，于是造成不平衡力，由于彼此间相互吸引，流体中某些物质为满足表面平衡，以降低固体表面张力及自由能，便附着于固体表面，此现象称之为吸附。进行吸附的物质称之为吸附剂，而被吸附的物质则称之为吸附质。
活性炭的吸附机制可依吸附作用力的大小区分成物理及化学吸附，物理吸附在发生时，主要是靠凡得瓦尔力作用，使之附着在吸附剂表面，故又称凡得瓦尔吸附。吸附能力通常与吸附面积成正比，吸附也不只限于单分子层，其表面可容纳许多分子层的吸附，而且为可逆的平衡反应。化学吸附指吸附质与吸附剂间产生了化学反应，形成化学键。化学键的结合力远比凡得瓦尔力來的大，一般可分为：分解性化学吸附及非分解性化学吸附，化学吸附活化能高，故反应速率慢，且仅能单层不可逆吸附，吸附速率随温度的不同而改变。
活性炭吸附质分子自流体态传输至活性碳孔隙，可需分为七个步骤：
(1)外部扩散(external diffusion)：即吸附质自溶液分散相传输至吸附剂表面时，须通过围绕活性碳之溶剂膜过程，即吸附质分子传送至吸附剂表面附近。
(2)表面扩散(surface diffusion)：被吸附之吸附质沿吸附剂外表面扩散至孔隙内部的过程。
(3)颗粒内部扩散(intragranular diffusion)：即吸附质传送至吸附剂孔洞内部之吸附位址(site fixation)的过程。
(4)物理性吸附(physical adsorption)：吸附质与吸附剂接触后，吸附质分子附着于吸附位址上，失去自由度，此时吸附质出口浓度会降低，且以出口浓度变化的情形，來表示其吸附速率。
(5)脱附(desorption)：吸附质自活性位置上脱離，重新获得自由度，即自吸附剂孔隙内部之脱出过程，而当步骤(4)和(5)之反应速率相当时，则活性炭-吸附质达动态平衡。
(6)化学吸附(chemical adsorption)：吸附质与吸附剂表面产生化学反应，视吸附质与吸附剂之性质而有所不同。
(7)表面更新(surface renewal)：已被吸附于吸附剂(活性碳)上之吸附质，其化学反应产物，具高度挥发性，或经金属離子催化而水解，故而自吸附剂上脱除，使吸附剂恢復吸附能力，而能再次使用。通常外部扩散、表面扩散及颗粒内部扩散的扩散速率决定了活性炭的吸附速率，然而在液相流动吸附系统中，若流速太慢，则会造成对流过慢，使颗粒内部扩散成为液相吸附速率的控制因素。