活性炭在水处理使用时，是通过活性炭堆积出一个过滤炭层，然后利用活性炭本身的吸附能力，将污水中的其它有害分子和杂质吸附于活性炭孔隙中。而活性炭在使用了一段时间后，活性炭的孔隙会因为吸附了太多的污染物质而被堵塞，这个时候就需要通过反冲洗来清理孔隙，从而确保活性炭能够继续正常使用。
活性炭多多少少都会掉炭粉，这是正常的。一般活性炭买回来后，都要进行一次清洗。清洗活性炭的水应是纯净水，因为自来水中含有钙、镁等矿物质离子，会被活性炭吸咐。如果是用自来水清洗，建议把表面的炭粉洗掉即可，不要洗太久，以防止活性炭过多的吸咐自来水中的钙、镁离子。
同一种活性炭对不同污染物的吸附能力有很大的差别，对同一族物质的溶解度随链的加长而增加。溶解度越小，越容易吸附。如：活性炭从水中吸附有机酸的次序是按甲酸-乙酸-丙酸-丁酸依次增加的。吸附质分子的大小和化学结构对吸附也有较大影响，因为吸附速度受内扩散速度的影响，吸附质（溶剂）分子的大小与活性炭孔径大小成一定比例，较利于吸附。
活性炭如何放在过滤槽中，也是有讲究，不能放到顶层，是因为顶层有很多大型杂物，会使活性炭很快失效。应该每一个月左右更换一次活性炭，因为活性炭由于已经吸咐过多杂质，导致孔隙堵塞而失去作用。有一个使失效的活性炭恢复作用方法，就是把活性炭放到水里煮，这样能恢复活性炭的吸咐性，只是活性炭不应该重复使用多次，至少两个月换一次活性炭。
测试活性炭吸附效果的方法:
吸水能力试验时取水杯一个，放入几克活性炭，然后加入清洁的自来水，观察水中会有许多微小的气泡连成一串串，从活性炭表面连续不断的上升到水面，此现象持续时间越长，说明活性炭的微孔越丰富，吸附性能越好。
除烟味试验时，取纸杯一个，向杯子内吐上几口烟气，等待几分钟，让烟味充分残留在杯子里面，然后在杯子里放入活性炭几克，用物品封住杯口，等待几分钟，嗅觉观察放入活性炭的杯子是否有烟味残余；
用舌头试活性炭的吸附能力，将一颗活性炭的断面放在舌尖上，吸附能力强的活性炭，会让舌尖有一种被强烈吸附的感觉（适用于柱状活性炭）。
在同系物中分子大的比分子小的易吸附，不饱和键的有机物比饱和的易吸附，芳香族的有机物比脂肪族的有机物易于吸附。活性炭基本可以堪称是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。
在浓度一定范围时，随着浓度增高，吸附容量也变化。因此吸附质的浓度变化，活性炭对该种吸附质的吸附容量变化。活性炭从水中吸附有机物污染物质的效果一般随溶液pH值的增加而降低，pH高于9.0时，不易吸附，pH值越低效果越好。由于水中不是单一的污染物质，而是多组分污染物的混合物，在吸附时，它们之间可共吸附，互相促进或互相干扰。一般情况下，多组分吸附时，活性炭的吸附容量比单组分吸附时低。活性炭液相吸附时，外扩散速度对吸附有影响，所以吸附装置的型式、接触时间等对吸附效果都有影响。
活性炭孔径小，虽有较大的比表面积，但孔径过小对于吸附大分子染料是不利的。不同的活性炭存在的形态对于吸附作用也是有影响的。活性炭多见有粉末状、颗粒状的，现在也有使用活性炭纤维作为吸附材料。活性炭越多，吸附效果越好；对于不同的染料有不同的较佳加入量，掌握较佳的加入量可达到好的吸附效果，也节省原料。
活性炭吸附多用于深度处理或将活性炭作为载体和催化剂。以活性炭纤维作为载体的染料废水处理法，对酸性染料和直接染料废水，选用不锈钢加活性炭作为催化电极，利用其导电、吸附、催化等综合性能及染料分子的自由基被氧化、絮凝的原理处理染料废水。电解时，阳极的不锈钢逐渐溶解，同时废水中的染料分子的自由基被氧化、聚合、絮凝，这样发色基团就会被打破，有机物也得到降解。活性炭纤维作为一种新型的催化电极材料，兼有导电、吸附和催化的综合性能。