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活性炭的比表面积(BET)反映了每一克活性炭的总表面积的数值m2。它是用氮气或丁烷吸附法测出的。此值越大，活性炭的孔越多，能够吸附更多的小分子物质。对于同一类的有机物，分子量较大者，被吸附较强；但这以它的分子能够进入活性炭的吸附孔为前提。当需要吸附的物质的分子量较高、分子尺寸较大时，就要选用有较多中孔的活性炭。理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔道，如果孔道过大，总表面积就减少。分子量在300～100000之间的物质，相应的吸附孔径在0.5～4 nm之间。
活性炭具有芳香环式的结构，善于吸附芳香族有机物(糖汁中的有色物大部分属于这类)，并善于吸附含有三个碳原子以上的其他有机物。它对不带电物质的吸附力较强，而对带电物质(如阴离子)的吸附较弱。对后者的吸附与溶液pH值有关：在酸性溶液中吸附较强，碱性溶液中较弱。因为弱酸性物质在低pH下带电较少以至不带电，较易被吸附；高pH下电荷较强，不利于吸附。为避免蔗糖转化，糖液用活性炭处理一般在中性下进行。活性炭对无机离子的吸附作用很弱，但用磷酸作活化剂的活性炭，及经过适当羧基化处理的活性炭，也能吸附少量的金属离子。

活性炭表面的粗糙度，特别是观凸起造成的粗糙度，对生物活性炭的形成过程有着重要影响。生物在活性炭表面的生存和生物挂膜，主要的影响因素是：活性炭的物理和化学吸附作用、生物自身分泌黏液的粘附作用、活性炭作为固体滤料的拦截保护作用。活性炭表面的粗糙度对以上三种作用都有重要影响，因此能影响到生物的生长和生物膜的形成。根据以前生物活性炭技术的研究表明，应用于污染水源水处理的生物活性炭，由于水中有机物很低，属于贫营养环境，因此生长在生物活性炭表面的生物是以长1-3um的杆菌为主，而且所形成生物膜也是破裂分散的，可以认为在活性炭表面所存在的1um以上凸起对生物的生长是有益的。凸起峰越多，则越有利于活性炭对水中有机物吸附，越有利于生物的生长和生物膜形成。
生物活性炭去除有机物的作用，在运行初期是以活性炭吸附作用为主，但随着运行时间延长，生物大量滋生并形成生物膜后，则生物对有机物的生物吸附降解将起到主导作用。因此活性炭是否有利于生物生长和生物膜的形成，在选择活性炭种时重要的考虑因素。从原子力显镜的照片中看出，B和C存在较多的凸起峰，尤其以C炭多，有利于生物生长和生物膜的形成，因此可以预见在形成生物活性炭后，B和C会有较好的运行效果。