活性炭的组成元素以碳元素为主，含少量的氧元素和氢元素，几乎不含硫元素和氮元素。活性炭是一种以石墨微晶为基础的无定型结构，石墨微晶单位很小，在结构上是不规则排列，是一种多孔碳，堆积密度低，有较大的比表面积。由于活性炭结构的不完整，加上灰分和其他杂原子的存在，导致活性炭的基本结构中会产生缺陷和不饱和价，因而活性炭具有优良的吸附性能。活性炭吸附的主要作用力是非特异性作用力和范德华力，因此其吸附热或键的强度比其他吸附材料要低，所以被吸附分子的脱除相对比较容易，吸附材料再生的能耗也相对较低。