關于活性炭吸附的機理，吸附的動力學、熱力學以及吸附的傳質推動力等，雖然各國活性炭專家曾先后提出了十幾種吸附理論來試圖解釋，但因其機理甚為復雜，迄今為止尚無定論。但隨著科學技術的發展，人們對活性炭的作用機理的認識也愈來愈深入。活性炭吸附作用（包括物理、化學、物化、生化及交換吸附）外，還有過濾作用、催化作用，做載體、做電極、做生物膜等多種作用，其綜合效應導致它無比廣泛的適用范圍。

在液相方面，活性炭對水中的COD、BOD、TOC、色變、有機氯、汞、鉻、酚、氰以及絕大多數有機物去除率高，用于造紙、紡織、印染、制糖、釀造、制藥、制革、煉焦、農藥、有機合成、石油化工、高分子合成、無氰電鍍等行業的廢水處理是行之有效的。改性炭或浸漬炭對重金屬去除率高，也適用于有色、稀有、貴重金屬冶煉廢水、電鍍廢水、放射性同位素廢水的處理。還特別適用于給水（飲用水、高純水、無離子水、鍋爐用水）的凈化。

在氣相方面，活性炭適用于控制并防止煙道氣排出的二氧化硫、氮氧化物，以及汽車尾氣排出的氮氧化物、芳香族化合物等空氣的主要污染物以及工礦企業排放的各種有毒有害氣體、易揮發汽油、有機溶劑等。盡管其機理尚無定論，但國外活性炭的制造和應用技術仍然是成熟的、先進的、可行的。