由于
活性炭有豐富的孔隙結構，形成了
活性炭巨大的比表面積，使
活性炭具有吸附氣體和液體分子的能力,因此活性炭的孔結構對活性炭的吸附性能有非常重要的影響。作為多孔吸附劑的活性炭基本上是非結晶性物質，它是由微細的石墨狀微晶和將它們接在一起的碳氫化合物部分構成的，其固體部分之間的間隙形成孔隙，賦予活性炭所特有的吸附性能。
碳原子具有2s²、2p²兩種價電子，化學結合時形成sp、sp²，sp3三種混合軌道。特別是構成活性炭的基本結構單元的結構，是由sp²雜化軌道所形成的、結合角為120°的平面的一種二元格結構。由這樣排列的碳原子所形成的基底面規則性地積層結構所構的三元結晶稱為石墨。但是，構成活性炭孔壁的碳素固體雖然叫做石墨狀微晶，二元格子卻沒有采取石墨那樣規則性的積層結構，而形成是亂層結構，及活性炭內部碳結構不存在嚴格意義上的三元性規則結構。結晶的本來定義是原子具有三元空間性規則排列結構的固體，活性炭孔壁中的固體并非由純粹的晶態石墨組成。通常所有的碳質吸附劑都屬于非石墨化碳。由于活性炭為非晶質固體，其孔隙的成因、起源、形狀以及細孔間結構的千差萬別，因此，使得對非晶質固體炭吸附材料的孔隙解釋非常困難。
