活性炭的孔隙大小可以從0.5nm到10000nm以上。根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的規定：孔徑大于50nm的為大孔；孔徑2～50nm的為中孔；孔徑小于2nm的為微孔。

　　活性炭孔隙的作用：

　　①大孔：

根據開爾文方程，只有在相對壓力接近于1的時候，才會出現由于蒸汽的毛細凝聚發生大孔的容積充填，這在實際上是不可能實現的。因此，在實際上大孔只是起著輸送的作用，只是負責把大分子的物質輸送到活性炭內部小的孔隙中。

　　②中孔：

又稱過渡孔。中孔的孔徑為2～50nm。中孔的線性尺寸比被吸附分子的直徑要大得多，因此，在這種孔隙的表面上會產生蒸汽的單分子層吸附和多分子層吸附，即形成連續的吸附層。但是由于在活性炭中，這種孔隙占比很小，它的比表面積最多只能占到活性炭總比表面積的5%，一般只有20～70m2/g。但是，如果采用特殊的方法（如延長活化時間、減慢升溫速度、用藥品活化等），可以制得比表面積達200～450m2/g的中孔活性炭。這種活性炭對大分子的物質有很好的吸附作用。如用于油氣回收的活性炭都是采用這種中孔活性炭。另外在進行混合廢氣（如包裝印刷、噴漆涂裝）處理時，可避免大分子有機物堵塞吸附劑微孔，也可以選擇中孔活性炭作吸附劑。

　　③微孔：

微孔的孔徑在2nm以下。微孔所具有的比表面積一般都達600～850m2/g，有些可以高達1000m2/g，約占到活性炭總比表面積的95%以上。因此，它可以用來吸附大部分有機蒸氣及一部分無機氣體。因此，活性炭中微孔的多少，直接影響著活性炭的吸附能力。而且，微孔的內表面對壁面的吸附力場還會產生疊加作用。因此，決定活性炭吸附能力大小的主要是微孔。