水体污染已经成为当今世界各国普遍关注的问题。人们将各种不同材料应用于水处理研究领域，以寻求更有效的方法，提高用水和排水质量，减少污染。但近年来，随着污染物种类的增多，污染成分越来越复杂，采用常规水处理方法已不能满足要求，必须进行深度处理。一些作用单一的材料和方法已不适用。所以，来源广泛且容易再生，能反复利用的活性炭(AC)得以广泛应用，其强大的吸附能力和良好的机械强度使它不仅能直接作为优良的吸附剂应用于水处理中，而且还可以与其他材料联合应用，作为催化剂及催化剂载体。
活性炭属无定型炭，由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成，具有结晶缺陷。这些内部结构使活性炭在水处理中不仅具有吸附能力，还能起到催化作用。活性炭内部有无数微细孔隙纵横相通，其孔径为1×10-10～1×10-6m，特别1×10-10～1×10-9m的微孔居多，使活性炭具有巨大的比表面积(可达1000m2/g)。这些物理特性也是活性炭具有强大吸附能力的原因之一。[1]活性炭吸附能力的大小不仅与本身性质有关，还与被吸附物质的分子结构、溶解性和离子化程度等有关。
活性炭按形状分为粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)。目前溶液的精制脱色和水处理等液相吸附多采用粉末活性炭，以间歇接触方式进行。水处理中也常采用颗粒活性炭，在液相吸附中，颗粒活性炭主要用于固定床、移动床和流动床等处理方式。
在净化给水方面，活性炭不仅对色、嗅去除效果良好，而且对合成洗涤剂也有较高的吸附能力。利用活性炭去除水中大部分有机物是其重要应用之一。此外，活性炭还能有效地去除几乎无法分解的氨基甲酸酯类杀虫剂和COD、Mn等。由于活性炭能有效地去除水中的游离氯和某些重金属(如汞、锑、锡、铬等)，且不易产生二次污染，所以也常被用于家庭用水及饮用水的净化处理工艺中。
在处理工业废水中，活性炭主要用作最后的深度处理。对于石油化工和印染这类COD、BOD含量较高的废水，活性炭也可用于二级处理组合系统。而制药废水由于药物品种繁多，废水成分复杂，相应的废水处理方法也大不相同。多数情况下需要将几种处理工艺组合起来，活性炭往往在组合工艺中最后的深度处理中应用。活性炭可以与不同的材料联合应用，组成新的工艺技术，以取得更好的处理效果。例如臭氧-生物活性炭(O3-ＢＡＣ)污水回用技术。
