活性炭的吸附性質不僅取決于它們的孔隙結構，而且也取決于它們的化學組成和結構。活性炭中除了碳元素外，還包含有兩類摻合物，一類是化學結合的元素，主要是氫和氧。這些元素是由于原料未完全炭化而殘留在炭中；或者是在活化過程中，外來的非碳元素與碳表面的化學結合，如用水蒸氣活化時，碳表面被氧化，另一類摻合物是灰分。

      在經過活化處理的碳素表面上，吸附力主要取決于范德華力中的色散力及基本微晶結構的變化。例如，微晶中存在不完整的石墨層時，會顯著地改變碳的骨架中的電子云排列。因此，化合價的不完全飽和或未成對電子的出現，會對活性炭的吸附性能產生影響，特別是對極性物質或可極化的物質。另外一種影響是，在碳的結構中存在非碳原子，會對活性炭的吸附性能有明顯的影響。范德華力包括三種力：取向力、誘導力和色散力。取向力是指兩個極性分子間的固定偶極之間的正負電吸引作用；誘導力指一個極性分子的固定偶極誘導一個非極性分子產生瞬時偶極而產生的力；而色散力是兩個非極性分子間通過各自電子運動產生兩個瞬時偶極后的吸引作用實現的。在分子化合物中，大多數分子間作用力是通過色散力實現的。