活性炭对吸附质之吸附容量不仅受孔隙结构之影响，同时也与孔隙表面之化学特性相关。一般而言，活性碳表面含有5~20%(重量百分比)的非碳元素，主要非碳成分是金属元素和表面之含氧官能基物质，主要受到活性炭材料来源及活化过程之影响，这些物质也将影响到活性炭的孔隙大小分布及表面官能基的性质。
在活化过程中，氧或氢常被化学吸附于活性炭表面，形成不同之含氧官能基(oxide functional group)，包括酸性和碱性含氧官能基，常见的酸性官能基包括：羧基、酚氢氧基、正内脂基、萤光素形成内脂基、环状过氧基以及、羧基酐基、对醌形式羧基和Sustituted oxygen 等八类;而常见的碱性官能基包括：苯骈吡喃、pyrone-like structure 和 benzopyrylion derivates 等三类)。