干燥：去除活性炭上的水分等可挥发性成分。

高温炭化：使吸附在活性炭上的部分有机物汽化脱附，部分有机物发生分解，以小分子物质脱附出来，残余的成分留在活性炭孔隙内成为固定炭。

活化：通入 、CO或水蒸气等气体，去除前一步骤在多孔结构中形成的烧焦有机残留物，并重新暴露多孔碳结构，以再生其原始表面特性。再生工艺的核心是活化阶段。

在每个吸附-热再生循环中，部分碳床被烧掉，导致吸附能力的损失。热再生所需温度高，使其成为一个能量和商业成本都很高的过程。

多孔材料就像海绵一样储存不同类型的气体。气体通过范德华力被碳材料吸附。温度较高时，气体可以被解吸，或者燃烧。活性炭储气是一种很有吸引力的储气方法，因为它可以储存在低压、低质量、低体积的环境中，比大型车载压力罐更为可行。

活性炭过滤器通常用于压缩空气和气体净化，以去除空气中的油蒸汽、气味和其他碳氢化合物。最常见的设计采用一级或二级过滤原理，将活性炭嵌入过滤介质中。其还可用于将放射性气体保留在从核沸水堆涡轮冷凝器中抽真空出来的空气中。大型木炭床吸附这些气体，并在它们迅速衰变为非放射性固体时保留它们。当过滤后的空气通过时，固体颗粒被截留在木炭颗粒中。

有些碳更善于吸附大分子。 糖蜜数或糖蜜效率是通过从溶液中吸附糖蜜来测量活性炭的中孔（大于20Å或大于2nm）含量。活性炭在液相中的脱色力常用活性炭对糖蜜溶液的脱色能力来表示。糖蜜值代表了较大吸附物种可用的潜在孔隙体积。当两种活性炭具有相似的吸附孔体积时，糖蜜数较高的活性炭通常具有较大的进料孔，从而使吸附质更有效地转移到吸附空间。

性能和反应性的改进

传统活性炭的表面是活性的，能够被大气中的氧和氧等离子体蒸汽氧化，也能被二氧化碳和臭氧氧化。活性炭在液相中的氧化是由多种试剂（硝酸、过氧化氢、硝酸钾）引起的。活性炭可以与氯，溴和氟相互作用。

与其它碳材料一样，活性炭的表面可以在液相中通过氟聚醚过氧化物进行氟烷基化处理，或通过化学气相沉积法与各种含氟有机物质结合。这种材料结合了高疏水性和化学稳定性以及导电性和导热性，可用作超级电容器的电极材料。

磺酸官能团可以附着在活性炭上，形成“星形基团”，可用于选择性催化脂肪酸的酯化反应。由卤化前体形成的此类活性炭提供了一种更有效的催化剂，被认为是残留卤素改善稳定性的结果。活性炭的某些化学性质归因于表面活性炭存在的双键。

目前市场上存在大量质量低、吸附效果差的活性炭，难以满足挥发性有机物 （VOCs）污染控制要求，《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》提出“采用活性 炭吸附技术的，应选择碘值不低于800毫克/克的活性炭”，目的是引导企业主动 使用吸附效率高的活性炭，实现VOCs有效减排。对于采用颗粒状、柱状等活性炭 吸附的，应选择碘值不低于800毫克/克的活性炭；采用蜂窝状活性炭吸附的，建 议选择与碘值800毫克/克颗粒状、柱状等活性炭吸附效率相当的蜂窝状活性炭， 并按照设计要求足量添加、及时更换。