传统中的粉状活性炭是由小于1.0毫米的粉末或细颗粒制成，平均直径在0.15毫米到0.25毫米之间。因此，它们具有较大的表面体积比和较小的扩散距离。PAC是由破碎的或磨碎的碳颗粒组成，其中95% - 100%将通过一个或多个指定的筛网。粒状活性炭被定义为活性炭被保留在50-mesh筛(0.297毫米)和PAC材料更好的材料,而ASTM分类粒子大小对应于一个80 -孔筛(0.177毫米)和较小的PAC。PAC不是常用的在一个专用的容器,由于高水头损失发生。PAC通常直接添加到其他处理单元中，如原水进水口、快速混合池、澄清器和重力过滤器。
在物理上，活性炭通过范德华力或伦敦色散力与材料结合。
活性炭不能很好地与某些化学物质结合，包括醇类、醇类、氨、强酸和强碱、金属以及大多数无机物，如锂、钠、铁、铅、砷、氟和硼酸。活性炭确实能很好地吸收碘，事实上，碘值mg/g (ASTM D28标准方法试验)被用作总表面积的指标。活性炭可作为各种化学物质的底物，提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力，如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。