کربن فعال که در فرآیند تصفیه آب استفاده می شود، در اثر انجام عملیات حرارتی بر روی موادی که بنیان اصلی آنها کربن است تشکیل می شود و در سطح آن میلیون ها منفذ ، شکاف و حفره ریز میکروسکوپی وجود دارد. اگر به سطح کربن فعال ، به وسیله میکروسکوپ نگاه کنیم
سطحی مثل سنگ پا را مشاهده خواهیم کرد. این خلل و فرج روی سطح کربن فعال باعث می شوند که سطح تماس فیلتر کربن با آب بیشتر شود. به طوری که نیم کیلو کربن فعال ، سطحی معادل 60 تا 150 هکتار فراهم خواهد کرد. این منافذ میکروسکوپی مانند تله ای برای مولکولهای آلی بزرگ عمل خواهد کرد و همچنین مولکولهای آلی کوچک نیز جذب سطح کربن خواهند شد.
توانایی کربن فعال برای حذف برخی از میکروارگا نیزمها و مواد شیمیایی آلی ، به خصوص آفت کش ها ، تری هالومتان ها(THMs) که محصولات فرعی کلر زنی هستند ، تری کلرواتیلن (TCE) و PCB ، بستگی به عوامل مختلفی از جمله نوع و مقدار کربن استفاده شده ، طراحی فیلتر ، میزان جریان آب ، مدت زمان استفاده از فیلتر و نوع ناخالصی های موجود در آب دارد.