活性碳是以碳為主要成分而形成的。活化後，活性碳具有由類石墨微晶和碳氫化合物組成的無規或無定形結構。此結構可以具有以下特徵。
多孔結構：
活性碳由大小、形狀和分佈各異的複雜孔隙網絡組成。多孔結構可實現較大的表面積，範圍為 500 至 1500 m2 /g 或更大，具體取決於活化製程和所使用的原料。這種高表面積對於吸附污染物至關重要。
孔徑分佈
活性碳中的孔隙依其大小可分為三類。
- 微孔：孔徑小於2nm的孔。微孔對總表面積有很大貢獻，並負責小分子的吸附。椰殼h活性碳具有發達的微孔。
- 中孔：直徑在 2 nm 至 50 nm 之間的孔隙。介孔有助於吸附物進出微孔的傳輸，並允許吸附較大的分子。煤質活性碳具有發達的中孔和微孔。
- 大孔：直徑大於50nm的孔。大孔是大分子擴散的主要通道，有利於吸附物進入內部孔隙結構。木質活性碳主要是大孔活性碳。
碳晶格
活性碳中的碳原子排列成晶格結構，主要由六方環組成，類似石墨。然而，活性碳中的碳晶格不像石墨那麼有序，並且有許多缺陷，例如空位、位錯和無定形碳區域。這些結構缺陷提供了額外的吸附位點，並有助於材料的整體吸附能力。
表面化學
活性碳的表面可以含有各種官能基，例如羥基、羰基和羧基，這些官能基是由於活化過程或殘留有機或無機材料的存在而產生的。這些官能基可以透過氫鍵、離子交換和絡合物等多種機制與吸附質相互作用，並增強活性碳的吸附能力。
活性碳的結構特徵使其成為多種污染物和應用的高效吸附劑。我們可以根據具體應用選擇合適的活性碳。