變溫吸附法或變溫變壓吸附法是根據待分離組分在在不同溫度下的吸附容量差異實現分離，由于采用溫度漲落的循環操作，低溫下被吸附的強吸附組分在高溫下得以脫附，吸附劑得以再生，冷卻后可再次于低溫下吸附強吸附組分。填充活性炭的吸附柱經常在室溫時被用來從空氣或其他工業氣體中選擇吸附除去痕量或低濃度的有機雜質、溶劑蒸氣、有臭味的化合物，可較容易地生成雜質含量低于10*10-6的潔凈流出液，被吸附的雜質通過加熱吸附柱和用惰性氣體或蒸汽逆吹解吸。解吸、濃縮的雜質被排出或作為不溶于水的液體通過流出液的濃縮而收集。在常溫下通過惰性氣體吹掃使吸附柱冷卻后，吸附過程又可重復進行。

  因具有相對憎水性，活性炭對這類吸附特別優良，即使原料氣濕度很大，活性炭對雜質亦具有很大的吸附容量。例如，工業上使用大量的有機溶劑，相當極量的溶劑蒸氣污染了被水蒸氣飽和的排出氣。用活性炭的變溫吸附過程來回收和重復使用這些溶劑。有機化合物的吸附選擇性與它本身以及活性炭表面的極性和極化率有關。許多沸石、硅膠、氧化鋁等極性吸附劑在這種溫度條件下對烴的吸附量很小。