活性炭的孔隙结构随活化方法及活化条件的不同而异，根据国际纯粹与应用化学联合会(ⅣPAC)的分类，活性炭的孔径可以分为3种：微孔半径在2nm以下，中孔(过渡孔)半径为2～50nm，大孔半径为50-10000nm。

一般活性炭微孔的容积约为O．15-0.90m／g，其表面积占单位重量吸附剂总面积的95％以上，因此活性炭与其它吸附剂相比，具有微孔特别发达的特征，吸附量的大小在相当程度上决定于微孔的多少。微孔占活性炭表面积的主要部分，是活性炭吸附微污染物的主要作用点。通常来讲活性炭微孔数量的大小可以反映出活性炭吸附性能的优劣，但是针对于水处理这种液相吸附而言，情况就不尽然。如果活性炭的孔径匹配情况以微孔居多，那么它比较适合于气相吸附及吸附液相中分子量、分子直径较小的物质，如果中孔和大孑L比较发达，则该炭更适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质。

中孔的容积为O.02-0.10mL/g，表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5％，但应用特殊的方法，例如延长活性炭的活化时间，减慢加温速度或用药剂活化时，则可以得到中孔特别发达的活性炭。中孔(过渡孔)也具有一定的吸附和通道作用，由于水中有机物分子大小不同，所以活性炭对大分子有机物的吸附主要靠中孔完成，但是这也有可能会堵塞小分子溶质进入微孔的通道；

大孔的容积一般为0．2～0．5um，表面积只有0．5-2um。大孔的主要作用是为吸附质的扩散提供通道，吸附质通过大孔再扩散到过渡孔和微孔中去，吸附质的扩散速度往往受到大孔构造、数量的影响；

在水处理中，被吸附物质的分子直径通常要比气相吸附中被吸附物的分子直径大得多，这时活性炭孔隙大小及匹配情况就成为了影响吸附性能的最主要因素之一。所以用于水处理的活性炭，要求中孔和大孔有适当的比率，达不到这一要求，有机物质很难进入微孔，活性炭的吸附性能也会由此而降低。

    影响活性炭孔径分布的主要因素是制炭原料及活化方式。例如：煤质活性炭通常采用气体活化法，产品的形状以颗粒状为主，其孔径分布以微孔居多；木质活性炭通常采用化学法活化，产品的形状以粉状为主，其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制，比较灵活，既可以制造出微孔容积较大的产品也可制造出中孔容积占较大比例的产品；以果壳类为原料制造的活性炭通常也采用气体活化法，产品的形状以颗粒状为主，由于其特殊材质的因素，孔径分布介于上述两类活性炭之间，因此应用范围更为广泛。