活性炭的吸附特性不仅跟它的孔隙结构有关，还需要取决于其表面的化学性质，比表面积和孔结构影响活性炭的吸附容量，而表面化学性质影响活性炭同极性和非极性吸附质之间的相互作用力。碧朗环保设备专家指出活性炭表面中酸性化合物越丰富，越有利于极性化合物的吸附，碱性化合物则有利于吸附弱极性或者是非极性物质。
适当的条件下活性炭经过强氧化剂处理，其表面酸性基团的含量能得到提高，从而增强其对极性化合物的吸附能力。通过对活性炭进行强氧化表面处理后，对11种不同气体和蒸汽进行吸附，结果显示活性炭对苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因为活性炭表面经过强氧化后缺失了大量的微孔；而对氨水和水的吸附能力却大大增强，这主要是因为活性炭表面氧化物的增加。因此，随着活性炭表面氧化物的增加，其对极性分子的化学吸附液增强。
通过还原剂对活性炭进行表面还原处理，从而提高碱性基团的相对含量，增加表面的非极性、提高活性炭对非极性物质的吸附能力。表面还原后的活性炭，在对染料处理时表现出不一样的特性。对于阴离子染料，活性炭表面碱度和吸附效果间有着密切的联系，吸附机理是活性炭表面无氧Lewis碱位和被吸附染料的自由电子的交互作用。对于阳离子染料，活性炭表面的含氧官能团起到了积极的作用，可是经过热处理的活性炭依然对阳离子染料有着良好的吸附效果，这说明静电吸附和色散吸附是两种相当的吸附机制。