活性炭是一種多孔性含碳物質，具有發達的微孔構造和巨大的比表面積。通過其表面吸附能力，進行液相吸附機氣相吸附。液相吸附主要是用于食品工業、化學工業、醫藥工業等的脫色精制、分離、捕集和回收。氣相吸附主要用于脫臭、回收有機溶劑、原料氣體分離、凈化等。目前，城市飲用水、工業廢水凈化和廢氣凈化等方面，都大量使用活性炭。
1 飲用水的凈化
當前我國的環境污染已日益嚴重，首先是城市飲水。按國外水質要求，若水中存在著三鹵甲烷THMS等有機污染物，又采用了氯消毒凈化處理，結果，相當數量的THMS在氯化過程中形成。而用活性炭脫氯是十分有效的。
國外先進的飲水凈化處理工藝，采用身氧氧化，活性炭及活性炭生物膜法吸附凈化處理，這是現時較佳的無污染供水方法。
2 含鉻廢水的凈化
目前國內很多地區電鍍廢水污染嚴重，其中尤以含鉻廢水的凈化處理較為困難。近年來采用經農面氧化處理的活性炭，活性炭上的羥基官能團通過游離OH-，與CrO42-或Cr2O72-進行離子交換而加以絡合吸附，從而使Cr6+得到去除。
當pH≤2時，Cr9+幾乎被100%除去。而當pH≥7時，活性炭除鉻完全無效。隨著pH值的降低，處理水中的Cr3+含量迅出增加。當pH為3.5左右時，除鉻量高達80%左右。
3 印染廢水的凈化
過去國內都用微生物凈化處理，近來遏漸開始應用活性炭吸附凈化處理。活性炭的碘值是反映比表面積的間接指標，碘值的數值基本上相當于比表面積的數值。活性炭吸附能去除低浴解度的有機化合物，但不能有效地去除水溶性低分子量有機化合物和離分子聚合物，面微生物卻能起此作用。碳臏法在活性炭吸附和微生物降解之間起了互補作用，比單獨處理的效果好。活性炭在養料豐富的廢水中，當溶解領足夠時，微生物在炭粒表面生長繁殖，這樣就形成活性炭生物膜。膜層太薄或過厚都能直接影響凈化處理效果，這是主要的技術條件，當然還有微生物宿種的選擇。此法能去除有非和致癌的有機物、吸附低分子量氧化物。BOD負荷高，處理污水pH3-4為好，處理生活污水時其負荷比標準活性污泥法高50倍。此法能較好地適應負荷變化，延長活性炭的使用壽命，大大減少了活性炭的消耗和費用。生成的污泥少，不需設沉淀池設施，管理方便。
4 煉油污水的凈化
首先將污水隔油分離后，再采用活性炭凈化二級處理。主要去除COD、TOC、酚、硫化物等。目前國內煉汕廢水采用顆粒活性炭凈化，并在進水凈化同時采用充氧促進氧化脫硫，水質取得顯著改善，同時還去除不少3，4苯并芘。活性炭再生時，一般用燕汽吹洗解脫油物，然后再采取高溫熱再生。其工藝條件為：再生溫度800-850℃，時間20-30分鐘，蒸汽用量比1:l，約計污水凈化再生費為0.063元/噸水。
5 TNT污水的凈化
在炸藥工業中， 用活性炭吸附凈化廢水中的硝基，凈化效果很好，可達90-95%。活性炭對TNT吸附過程中，擴散起著主要作用，形成不規則的單分子和多分子層吸附。中孔和微孔幾乎全被TNT分子堵塞，活性炭的表面氧化物與TNT的硝基基團起反應，形成亞硝基和胺基型的TNT還原物，甲基氧化成三硝基苯甲酸（TNBA）等物質。TNT分子直徑為10-11A，一般活性炭的總面積約1/3對TNT分子不起作用，因此活性炭對TNT分子吸附容量不高。
6 鐵路貨車洗車廢水的凈化
我國大中城市貨運站都設有將載運牲畜、化肥、農藥等貨車車箱用水沖洗、沉淀、泵送加絮凝劑、塑料小球除污泥、活性炭吸附凈化、處理水排放等工序，主要是去除COD等，所用顆粒活性炭使用壽命達1.5-2年之久，一次使用不再生。
7 噴漆業的氣凈化
油漆用溶劑稀釋后噴涂在被油漆的物體上，在噴涂作業過程中，未被利用的油漆和溶劑揮發、飄揚，造成了嚴重的空氣污染，既浪費了有機溶劑，又嚴重危害了工人的健康。目前我國在噴漆業如印鐵罐、自行車等行業中，都采用顆粒活性炭吸附凈化，回收處理車間的空氣中所含的有機溶劑。如汽油、苯類、脂類、醇等，一般效果良好。
8 化學工業的尾氣凈化
化學工業加工過程中產生的有害氣體，其物量少濃度低，有些甚至有劇毒。目前，回收氯乙烯工業中的四氯化碳尾氣、硫酸工業中的高濃度SO2尾氣，采用活性炭干燥凈化回收處理制成疏酸，在我國已有應用。
9 煙氣脫硫的凈化
在用高硫煤（碗含量2%以上）燃燒時，煙氣中SO2的含量可高達幾千個ppm，嚴重時形成酸霧、酸雨，造成空氣污染，嚴重危害自然環境。破壞生態平衡、損壞古建筑和工業設施，因此需要治理SO2煙氣。載有0.5%俱的活性炭，對電廠和硫酸廠排放尾氣中SO2的消除和回收效果較好，當尾氣中SO2的濃度為3000-4000ppm或低于350ppm時，可回收濃度20%的硫酸。活性炭對SO2的吸附容量為12-15克/100克碘炭，氮化活性炭的吸附容量可達14-16克/100克炭。
10 烴類燃料油的氣凈化
我國原油生產達1億噸以上，由于運載、加工、貯存等過程揮發損失達2.2%，每年有原油200多萬噸失敞空氣中，不但污染環境，又浪費了寶貴的能源，經試驗采用活性炭吸附凈化處理其蒸發烴類、氣體顯示出很好的效果。
另外對汽車，動力車排放廢氣中回收烴類油料，利用吸附和脫附的特性，可使汽車用油量節約1/4-1/3。
11 活性炭再生技術進展
近年來，我國活性炭的再生技術選展很快。70年代以前，工業用活性炭的再生已有發展，如味精脫色飽和再生炭一般采用酸堿法除色再生；葡萄糖脫色飽和再生炭采用悶燒法陶罐燧道窯煅燒高溫再生。但技術一般都比較落后，再生恢復率較低。到了70年代，對吸附金屬元索和化合物的飽和再生炭，一般是采用技術難度不大，對活性炭起解吸作用的化學藥品再生。對吸附有機物飽和再生炭采用熱再生氧化法為好，再生恢復率可達90%以上。
活性炭的再生，重要的是選用合適的工藝設備。目前，我國飽和再生炭的再生裝置已應用于工業上的有六種再生活化爐型。如長嶺煉汕廠使用Cr25Ni12耐熱合金鋼材制成的外熱式回轉爐，處理煉油廢水的飽和再生炭，能達到再生要求。蘭州白銀動力廠使用的電弧再生活化爐，結構簡單，操作方便，處理上水飽和再生炭再生效果良好，生產效力也高。北京東方紅煉油廠使用Cr25 Ni12耐高溫鋼制成的多層床耙齒再生活化爐，使飽和再生炭可恢復率達到新炭水平。這種爐型具有占地而積小，處理能力大，再生質量均勻等優點。經初步經濟估算，每處理1米污水成本費為0.054-0.063元。525廠使用盤式再生活化爐吸附TNT硝基化合物的飽和再生炭，恢復率約80~90%，再生費用估算為250元/噸再生炭。浙江林科所用移動床高溫燃燒氣內外并熱再生裝置再生廢糖炭，采用通氫燃燒和通入水蒸汽復活，使內外加熱至廢炭再生，恢復率達到或略高于新炭水平。另一種是采用飽和再生炭裝入并壓緊于陶罐內，然后將陶罐送入燧道窯加熱煅燒再生，恢復率尚可。
目前，我國在環境保護中應用活性炭治理污染尚屬開始，一般都處在中試階段。其原因是對活性炭治理污染的科學知識不夠普及；活性炭品種少，缺少治理污染用的專用活性炭，且售價又高，這樣在使用中就受到了限制。因而活性炭的再生技術更有待于進一步研究和實踐。