在石墨晶体中，碳原子排列成层状结构，在一个平面层片上碳原子排列成六角形，碳原子分布在各六角环的顶点上，彼此间的距离是0.43Å。

　　活性炭的基本微晶结构活性炭的结构不像石墨那样完全有规则排列。根据X射线的研究，赖利提出两种活性炭结构类型。

　　第一种结构类型是由基本微晶构成，它类似于石墨的二向结构，例如它们是由六角形排列的碳原子的平行层片（或称片状体）所组成。但是结构和石墨有所不同，平行的层片对于它们共同的垂直轴并不是完全定向的，一层对另一层的角位移是紊乱的，各层片是不规则地互相重叠。比斯科和沃伦把这种排列称为乱层结构（TurbostraticStructure），见下图。

　　活性炭基本微晶的相对方向是完全紊乱的。在微晶结构中，层片的间距为3.7Å（通常炭黑大于3.4Å），最常见微晶的大小是：高度为9～12Å，宽度（截面如为圆形则为直径）为20～23Å。由此可见，一个基本微晶约由3～4个平行的石墨层片所组成，它的直径约为一个碳的六角体宽度的9倍。基本微晶的大小常由于活化（或炭化）温度的升高而增大，见下图。活性炭的基本微晶结构的相对方向是完全紊乱的，从X射线小角度来推断，基本微晶之间的平均距离接近于25Å。

　　第二种结构类型是由碳的六角体不规则的立体交叉联结而构成的空间格子，是由它们的石墨层片状体的偏斜而引起的。这种结构可能由于含有杂原子的存在导致性质发生改变，如由于氧原子的存在而变为稳定，由含氧量较高的原料制得的活性炭就属于这种情况。

　　活性炭的基本结构随原料、活化条件的不同而不同。在用重铬酸钾-磷酸对水蒸气活化炭和氯化锌法活化炭进行湿式氧化分解时，结果发现颗粒活性炭经过长时间的氧化分解，水蒸气活化炭的分解率只有10%～15%，而氯化锌法活化炭的分解率高达60%～70%。由此可以认为，氧化锌法活性炭的微晶是比较简单的链锁结合，氧化液容易在活性炭内扩散，故容易分解。而水蒸气法活性炭的微晶相互交叉成链锁结合，氧化液在活性炭内扩散缓慢，故不容易被氧化分解。