活性炭具有發達的孔隙結構，除了活性炭分子篩以外，孔徑分布范圍較廣。因此，能吸附分子大小不同的各種物質，但選擇性的吸附分離效果較差。吸附質分子的大小與活性炭孔隙大小相適應時有利于吸附，一般說來，當活性炭的孑L隙半徑比吸附質分子的半徑大2～4倍時，有利于吸附。
         與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積和特殊發達的微孔。通常活性炭的比表面積高達500-1700m~／g，這是活性炭吸附能力強、吸附容量大的主要原因。當然，比表面積相同的炭，對同一物質的吸附容量有時也不同，這與活性炭的內孔結構和分布以及表面化學性質有關。一般活性炭的微孔容積約為0·15～0·9mL／g，表面積占總表面積的95~／／oo以上；過渡孔容積約為0．02～O．1mL／g，除特殊活化方法外，表面積不超過總表面積的5％；大孔容積約為0．2～0．5mL／g，而表面積僅為0．2～0．5m2／g。在液相吸附時，吸附質分子直徑較大，如著色成分的分子直徑多在3×10一。以上，這對微孔幾乎不起作用，吸附容量主要取決于過渡孔。
        一般過渡孔發達的活性炭有利于液相吸附，因為液體分子比較大，而微孔發達的活性炭，有利于氣相吸附。
        由于孔徑為納米級前后的孑L隙結構發達，因而接觸到活性炭的低濃度蒸氣，在活性炭孔隙中通過毛細凝聚而冷凝，變成液體充填在孔隙中。使用加熱、降低與活性炭接觸的氣相濃度，或者用溶劑浸漬，吸附在活性炭上的物質便能夠發生可逆性的脫附。