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。

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。

      在電子顯微鏡下，發現了活性炭的高表面積結構。單個顆粒呈強烈卷曲狀，并表現出各種孔隙度;在許多地區，石墨類材料的平面彼此平行，彼此之間僅相隔幾納米左右。這些微孔為吸附提供了極好的條件，因為吸附材料可以同時與許多表面相互作用。活性炭的吸附性能測試通常是在高真空條件下，氮氣在77k時進行的，但從日常生活中來看，活性炭完全可以產生相同的吸附性能，它可以從環境中吸附100°C下的蒸汽液態水和1/ 10000大氣壓下的蒸汽液態水。

     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。

    硬度/磨損數量是一種衡量活性炭抗磨損性能的指標。它是活性炭保持物理完整性和承受反沖洗等摩擦力的重要指標。活性炭的硬度因原料和活性水平的不同而存在較大差異。