L’efficacia del carbone attivo nella rimozione per adsorbimento (la capacità di una superficie solida o liquida di trattenere o concentrare atomi, molecole o ioni di altre sostanze a contatto con essa) è dovuta principalmente a due caratteristiche: la porosità, che determina una elevata superficie specifica, e la reattività chimica, pur limitata ad alcune aree.
La porosità deriva dalla presenza di una complessa rete di canali che si è soliti distinguere arbitrariamente, in base alle dimensioni, tra micropori e macropori.
Il C.A. può essere ottenuto a partire dalla sostanza organica contenuta in qualsiasi composto di natura vegetale o animale come ad esempio i gusci di mandorle, le ossa, la torba e la cellulosa.

Il processo per ottenerlo di distingue in due fasi: la carbonizzazione e l’attivazione.
La prima si ottiene mantenendo a lungo il carbone a 500-600°C, in questo permette la disidratazione del materiale e la decomposizione dei composti organici. La seconda fase consiste nell’attivare il carbone amorfo ad una temperatura di 800°C tramite agenti ossidanti come vapore, ossigeno o CO2. In questo modo si aumenta la superficie specifica del carbone.