活性炭是一個非常小的碳顆粒，具有很大的表面積，并且在碳顆粒中有更小的孔隙——毛細管。毛細管具有很強的吸附能力，由于椰殼活性炭的表面積較大，可以與氣體(雜質)充分接觸，當這些氣體(雜質)進入毛細管時，被吸附凈化。

     活性炭是由碳源材料，如堅果殼，木材和煤。它可由下列工序之一生產:

物理活化:前驅體利用氣體發展成活性炭。這通常是通過使用或結合以下過程之一:

    碳化:含碳物質在600-900℃的溫度下，在沒有空氣的情況下進行熱解(通常在惰性氣體中，如氬氣或氮氣)。

    活化/氧化:原材料或碳化材料暴露于250℃以上的氧化環境(二氧化碳、氧氣或蒸汽)中，溫度通常在600-1200℃之間。

      活性炭的化學活化:先用磷酸或氫氧化鉀、氫氧化鈉或氯化鋅鹽等化學物質浸漬，然后在450-900℃范圍內碳化。認為炭化/活化過程與化學活化同時進行。在某些情況下，這種技術可能會有問題，因為，例如，鋅的微量殘留可能留在最終產品中。然而，活性炭的化學活化優于物理活化，因為活化材料所需的溫度較低，所需時間較短。

活性炭中的粉狀活性炭：

傳統上，活性炭是由小于1.0毫米的粉末或細顆粒制成，平均直徑在0.15毫米到0.25毫米之間。因此，它們具有較大的表面體積比和較小的擴散距離。PAC是由破碎的或磨碎的碳顆粒組成，其中95% - 100%將通過一個或多個指定的篩網。粒狀活性炭被定義為活性炭被保留在50-mesh篩(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分類粒子大小對應于一個80 -孔篩(0.177毫米)和較小的PAC。PAC不是常用的在一個專用的容器,由于高水頭損失發生。PAC通常直接添加到其他處理單元中，如原水進水口、快速混合池、澄清器和重力過濾器。

在物理上，活性炭通過范德華力或倫敦色散力與材料結合。

活性炭不能很好地與某些化學物質結合，包括醇類、醇類、氨、強酸和強堿、金屬以及大多數無機物，如鋰、鈉、鐵、鉛、砷、氟和硼酸。活性炭確實能很好地吸收碘，事實上，碘值mg/g (ASTM D28標準方法試驗)被用作總表面積的指標。活性炭可作為各種化學物質的底物，提高其吸附某些無機(和有機)化合物的能力，如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。這種性質稱為化學吸附。

      一般來說，當活性炭的孔隙半徑是吸附體分子半徑的2 - 4倍時，最有利于吸附。與其他吸附劑相比，活性炭具有無限大的比表面積和異常豐富的微孔。一般來說，活性炭的比表面積高達500-1700 m~/g，這是活性炭吸附能力強、吸附能力大的主要原因。當然，相同炭量的活性炭與外表面相比，同一物質的吸附能力有時是不同的，這與活性炭的內孔布局和分散以及化學性質的外觀有關。