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。

活性炭可以用于治疗中毒和用药过量。通过摄入活性炭，可以迅速吸收有害物质，以免对人体造成更进一步伤害。活性炭片剂或胶囊在许多国家作为非处方药物被用于治疗腹泻、消化不良和胃肠胀气。然而，如果中毒是由于摄入腐蚀性物质，如碱和强酸、铁、硼酸、锂、石油产品或酒精，则通常无效。活性炭无法阻止人体吸收这些化学物质。活性炭对强酸或碱、氰化物、铁、锂、砷、甲醇、乙醇或乙二醇中毒尤其无效[2]。不正确的操作（例如进入肺）会导致肺吸入，如果不立即开始治疗，可能会致命。

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。

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。

溶剂废活性炭再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,打破吸附平衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。溶剂废活性炭再生法比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物,而水处理过程中的污染物种类繁多,变化不定,因此一种特定溶剂的应用范围较窄。

活性炭形状不定，通常是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状，通过加工处理所获得。由于活性炭本身具有的吸附性能，能够吸大多数大气污染物，吸附效率较为理想，因此常被当作吸附剂使用。活性炭本身不具备危险性，因此被抛弃的纯活性炭不属于危险废物。