活性炭具有發達孔腺結構、巨大的比表面積、特意的表面官能團、穩定的物理性和化學性，是優良的吸附劑、催化劑或催化劑載體。在當前水源污染日益嚴重的情況下，活性炭的高吸附能力使得它在飲用水處理中得到廣泛的應用。目前世界上有成百座顆粒碳吸附的水廠正在運行。顆粒活性炭（GAC）被用于各種各樣的水處理系統，目的是從原水中除氮、濁度?？扇苄杂袡C物質、異嗅、異味，色度以及合成有機化學品污染物等。

顆粒活性炭（GAC）吸附作用是一個與時間有關聯的過程，含有三個步驟：先是在液相物質穿越顆?；钚蕴浚℅AC）床層的過程中，液體中的污染物分子因碰撞作用而進入到炭顆粒的外層表面結構中；接著，污染物分子或稱吸附質因擴散作用而進入炭顆粒的孔隙中，擴散是吸附速率的控制性步驟；吸附質被吸引到孔壁結構上并通過靜電作用或化學作用力而被吸著在孔壁上。吸附過程由濃度差驅動、并受到時間控制，因此某種吸附質在顆?；钚蕴浚℅AC）中的較高載持率（以重量百分數表示）僅代表在高吸附質濃度和足夠長的接觸時間前提下，達到吸附平衡時顆粒活性炭（GAC）的特定吸附能力。

活性炭的性能如顆粒尺寸、孔隙尺寸、表面積、表面化學性質、密度以及硬度等，均會對吸附效率產生影響。而化學污染物質的特性如憎水性程度等也對吸附效率有重要影響，具有疏水性（在水中溶解度很低）的化合物更易于被固體物質所吸附，污染物質與活性炭表面的親和性能對吸附作用的影響位列其次。若有幾種化合物同時存在于水中時，可在活性炭中強力吸附的物質其被吸附的量要高于吸附能力較弱的物質。通過上述幾種因素的組合及共同作用，活性炭起到將某些物質從不中分離，脫除的目標。