活性炭主要是由碳元素组成的多孔吸附剂，其吸附性能主要依赖于孔隙结构，但和其化学组分、表面化合物有着重要关系。在物理吸附时，化学组分、表面化合物影响不大，但对化学吸着的影响不可忽视，在活性炭用着催化剂或催化剂载体时影响就更大了。当活性炭吸附水蒸气和其他极性或极化物质时，对活性炭储存期间引起的陈化等均产生重大影响。活性炭中除主要组分含碳元素外，还含有不同比例的非碳物质。这些非碳物质又分为两部分，一部分为无机化合物（灰分），其中有铁、锌、硅、钠、铅、钾、钙、铝、镁等氧化物；还有一部分为与碳元素化学结合的氧、氢，有时还有硫、氮、氯和其他元素等组成。它们和灰分不同，是形成活性炭化学结构的有机部分，原料中的氧对活性炭中形成的基本微晶的排列及其大小有重大影响。在用含氧量较高的原材料制成的吸附剂中，平行石墨层之间的距离非常小；另外，在炭化过程中，影响到炭化温度高低和炭化时间的长短。
活性炭表面形成的氧的基团分为酸碱两部分，酸性氧基团据目前分析有七种。在低于100℃时，空气中的氧和活性炭表面反应，生成氧的配合物，这种配合物不太稳定，遇水作用可形成羟基或其他碱性基团：
在较高温度（300～500℃）下，活性炭与氧接触时，形成另一类型表面氧化物，在水的作用下生成酸性表面化合物：
如果温度再高（800～1000℃），在混有少量空气的气氛中活化时，会形成表面碱性集团。不含表面氧化物的活性炭是不存在的，即使经高温脱气的活性炭于氮气中冷却*室温后，只要放在空气中，与氧气接触，它就很快的形成表面的碱性氧基团。
