活性炭的吸附主要基于物理吸附原理。其发达的孔隙结构提供了巨大的比表面积，当被吸附物质的分子靠近活性炭表面时，分子间的范德华力会使这些物质分子被吸附在活性炭的孔隙内。这些分子就像是被“藏”在了孔隙之中。对于不同大小的孔隙，吸附的物质也有所不同。微孔主要吸附小分子物质，因为其孔径小，与小分子物质的大小相匹配，能够产生较强的吸附力；中孔和大孔则可以吸附相对较大的分子或者为小分子物质进入微孔提供通道。此外，活性炭表面的化学官能团也会对吸附过程产生一定的影响，它们可以和某些物质发生微弱的化学作用，辅助吸附过程。