工业中最常见的化学吸附形式是固体催化剂与气体原料反应物相互作用。气体反应物可吸附在活性炭制成的催化剂表面形成化学键，改变反应物分子周围的电子密度，并使其发生通常不可能发生的反应。

在有机酿酒中，活性炭可以用作加工剂，从白葡萄浓缩物中吸附棕色色素。活性炭过滤器可用于过滤伏特加和威士忌中可能影响颜色、味道和气味的有机杂质。以适当的流速将不纯净的伏特加通过活性炭过滤器，将产生酒精含量相同的伏特加，并且根据气味和味道判断，有机纯度显著提高。

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。

活性炭粒径越细，其表面积越大，吸附动力学速率越快。在气相系统中，需要考虑到对压降的影响，这将影响能源成本。仔细考虑粒径分布可提供显著的操作效益。然而，在使用活性炭吸附金等矿物的情况下，颗粒尺寸应在1.4-3.35mm范围内。粒径小于1mm的活性炭不适合洗脱（从活性炭中剥离矿物质）。

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。