炭化：将有机原料（果壳、煤、木材等）在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分。

活化：将炭化后的物质与气体或化学药剂进行反应，使其表面被侵蚀，产生发达的微孔结构。

再生：活性炭被使用后，在不破坏其原有结构的前提下，去除吸附于活性炭微孔的吸附质，恢复其吸附性能。

其中活化是活性炭制备的关键步骤。

工业过程中最常见的再生技术是热再生。热再生过程通常包含三个步骤：

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。

活性炭通常用于实验室中净化含有不需要的有色有机杂质的有机分子溶液。出于相同的目的，在大规模精细化工和制药工艺中使用活性炭过滤。碳或者与溶液混合，然后过滤掉，或者固定在过滤器中。

活性炭对碘有很好的吸附作用，碘容量（mg/g，典型范围为500-1200mg/g）可用于指示总表面积。许多碳优先吸附小分子。碘值是表征活性炭性能的基本参数。 它通过从溶液中吸附碘来测量活性炭的微孔（0至20Å，或高达2nm）含量。

灰分降低了活性炭的整体活性，降低了再活化的效率，取决于用于生产活性炭的基础原料（如椰子、木材、煤等）。 酸/水溶性灰分含量比总灰分含量更重要。可溶性灰分含量低的碳应用于海水、淡水鱼和礁槽，以避免重金属中毒和植物/藻类过度生长。