表面发生反应生成氧的络合物，经水合作用生成羟基和其他碱性基，这些碱性基可以起到离子交换作用；当加热到1000℃时，则生成气态氧化物，从活性炭表面脱除。另一类是在300～500℃下，氧与活性炭接触生成酸性氧化物，经水合作用可生成酸性表面化合物，也有离子交换能力。由表面氧结合的官能团主要有：羟基、羧基、酚基、内脂、醌。但只有一部分氧结合在这些官能团中，其余的则是以醚性链同碳表面结合。
在活性炭中，还结合有n、cl等其他元素，这些原子的结合对活性炭的吸附性能也有着明显的影响。
综上所述：在活性炭中，由于微晶间的强烈交联形成了发达的微孔结构，通过活化反应使微孔扩大形成了许多大小不同的孔隙，其表面一部分被烧掉，结构出现不完整，加上灰分及杂原子的存在，使活性炭的基本结构产生缺陷和不饱和价，使氧及其他杂原子吸着于这些缺陷上，因而使活性炭产生各种各样的吸附特性。
4活性炭吸附和过滤机理物质在固体表面上或微孔容积内积聚的现象叫吸附。混合物通过某种设备后，
其中部分物质被去除的现象叫过滤。就室内空气来说，经过活性炭后，部分有害物质被去除，活性炭起过滤作用；而就部分有害物质来说，活性炭则起吸附作用。
吸附过程分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附单纯靠分子间的引力把吸附质吸附在吸附剂表面。物理吸附是可逆的，降低气相中吸收质分压力，提高吸附温度，吸附质会迅速解吸，而不改变其化学成分。化学吸附具有很高的选择性，一种吸附剂只对特定的物质有吸附作用。化学吸附是不可逆的，吸附后被吸附质已发生变化，改变了原来的特性。
物理吸附过程可分为以下几个步骤：（a）污染气体通过吸附边界层，污染气体的分子可能被吸附，也可能被从活性炭表面带走，这取决于该成分在载气和边界层中气体里的浓度差值，该值决定着吸附的强弱。当污染空气通过活性炭时，一些有害气体的浓度差值很大，所以被吸附下来，而空气中的固有成分由于浓度差基本为零，所以正常通过，而一些颗粒（如烟尘）由于过大，直接被留在大孔和中孔中。当有害气体的浓度差为零时，活性炭失效，需重新活化。（b）被吸附的分子向微孔扩散。（c）该分子被牢牢的绑扎在吸附剂表面。
以上三个步骤在化学反应中也必然发生。化学吸附中，吸附剂与吸附质结合比较牢固，必须在高温下才能脱附。化学吸附比物理吸附推动力更大，结合更牢固，所以对毒性很强的污染物，用化学吸附更安全。物理吸附和化学吸附的区别如下：
表三物理吸附和化学吸附的区别 物理吸附化学吸附吸附温度
不能大大高于吸附质的沸点
与吸附质的沸点无关
吸附速度
不需要任何活化能，其速度非常高，其与速度无关
吸附速度受活化能的影响，在很宽的范围随温度变化
选择性
无选择性
有很强的选择性
吸附方式
多分子层吸附
单分子层吸附
总的来说，当某一吸附质与吸附剂的表面接触时，究竟是发生物理吸附还是化学吸附，要取决于吸附剂表面的反应性、吸附质的性质、温度和其他因素。其实这两种吸附不是截然分开的，需看分子力和化学键谁是主要的。
在动态条件下，完成对蒸汽的脱除，要求活性炭不仅要有一定的吸附容量，而且还要有一定的吸附速度。假如只有大的吸附容量而无一定的吸附速度，当蒸气与其短暂接触时就来不及被吸附而穿透活性炭层，反之，若只有大的吸附速度，而无一定的吸附量，脱除量也是很小的。通常认为，