活性炭主要由 碳构成，其化学成分包括碳、少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。在结构上，活性炭是一种多孔无定形碳，具有发达的孔隙结构和较大的比表面积。这些孔隙结构使得活性炭具有很强的吸附能力，可以吸附各种有机和无机物质，如气体、液体和固体等。
活性炭的制备通常由含碳的原料（如木材、椰壳、煤炭、石油焦等）经过高温炭化和活化处理来获得。在炭化过程中，原料在隔绝空气的条件下被加热至600~900℃，以去除挥发性物质并形成固态碳质物。随后，在活化过程中，这些固态碳质物在400~900℃下与空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体反应，从而产生大量的孔隙，增加其比表面积和吸附能力。
活性炭的物理和化学性质使其在许多应用中非常有用，包括气体净化、水净化、溶剂回收、催化剂载体等。其高比表面积和多孔结构使其能够高效地吸附和去除各种物质，从而改善水质、去除有害气体等。