活性炭的吸附特性，不僅受其孔隙結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)也受其化學(xué)組成的制約。結(jié)構(gòu)非常規(guī)則的石墨表面的吸附力，主要是范德華力中的色散力起作用。產(chǎn)生的現(xiàn)象為物理吸附。碳素的基本微晶結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的，明顯改變了碳素骨架上的電子云的構(gòu)成，其結(jié)果產(chǎn)生了不飽和原子價(jià)或不成對(duì)電子，因此活性炭對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附力?；窘Y(jié)構(gòu)不規(guī)則的另一個(gè)原因是由于雜原子的存在。各種各樣的雜原子或由雜原子形成的官能團(tuán)存在于炭的基本結(jié)構(gòu)中，對(duì)碳素表面進(jìn)行“修飾”，從而改變了炭的吸附特性。

    活性炭除碳素外，還含有其他兩種混合物。其一是化學(xué)結(jié)合的元素，這些以氧或氫為代表。在原料中，存在著不完全的炭化，以石墨化的狀態(tài)存在于活性炭的結(jié)構(gòu)中，或者在活化時(shí)，在表面形成了化學(xué)結(jié)合或由于氧或水蒸氣在碳素表面以氧化物的形式存在。另一種混合物是灰分，它可以構(gòu)成活性炭的無(wú)機(jī)成分。灰分的含量及組成隨活性炭的種類而異。如椰殼活性炭的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%左右，含0.1％的鉀、鋁、硅、鈉、氧化鐵，少量的鎂、鈣、硼、銅、銀、鋅、錫和痕量的鋰、銣、鍶和鉛等。用砂糖能制造出灰分非常低的活性炭。幾乎不含灰分的活性炭可以用聚氯乙烯或酚醛樹脂制造，其灰分可達(dá)0.01%以下，表1是幾種活性炭的元素組成。

    由此可見(jiàn)，活性炭中除去無(wú)機(jī)性的的燒殘?jiān)ɑ曳郑┩猓看篌w上占90%~94%，氧和氫則占了其余的大部分；除特殊的含硫炭外，活性炭幾乎不含硫；此外，對(duì)氮分析的結(jié)果只是呈痕量。活性炭中灰分的比例隨原料的炭化和活化程度的加深而增加。

    用氫氟酸、鹽酸、硝酸或混酸可以除去活性炭中的灰分，但是，氫氟酸將使炭的孔隙發(fā)生變化，對(duì)活性炭表面氧化物的生成起催化作用。同樣，鹽酸也能使炭增加表面氧化物。

    灰分在水蒸氣活化時(shí)具有催化作用，鐵及其他組分在炭和二氧化碳的反應(yīng)中顯示出強(qiáng)烈的催化作用?；曳滞刮绞艿接绊?，一些極性物質(zhì)在活性炭上的吸附因灰分而增加，原因是灰分引起了活性炭基本構(gòu)造的缺陷，而缺陷部分對(duì)氧產(chǎn)生化學(xué)吸附。