活性碳是多孔的碳粒，其多孔性將其內部的表面積大幅增加。高品質的活性碳內在表面積可達每公克400～1,200平方公尺，即一粒黃豆般大小的活性碳，表面積就可高達360坪。就像是停車場，越大的面積就可停泊越多的車子，也就是說，只有表面積大的活性碳粒才有足夠吸附污染物的空間。
孔洞的大小和分佈，決定了活性碳去除污染物能力的強弱。*小的微孔洞直徑約在1奈米（1nm）以下，具有*強的吸附效能；而直徑1~25奈米的中孔洞和直徑大於25奈米的大孔洞則吸收能力低，其主要功能是將水中的污染源輸送到微孔洞使之發揮吸附去污效能。
微孔洞的直徑小約頭髮直徑的十萬分之一（頭髮的直徑約是100微米，即100,000奈米），是肉眼所無法判別的。如煤礦等低品質的原料所製造的活性碳微孔洞不足，不具備足夠的吸附去污效能，尤其是分子比較細小的污染物如氯仿等，更顯得「力不從心」。
另外，微孔洞和大孔洞的分佈比例，也是決定活性碳吸附去污能力的重要因素。若碳粒只充滿微孔洞而缺乏合理的大孔洞配合，就像是一個龐大的停車場卻只有一條窄窄的入口，當入口堵塞，裏面的空間也就白廢了。
高品質活性碳的大孔洞和微孔洞就像是樹幹和樹枝的關係，若比例適中，孔洞由大至小，就能有效的將污染源由碳粒的外層輸送到碳粒的中心，將吸附去污的效能完全發揮；低品質的煤礦活性碳，吸收量只有高效椰子殼活性碳的20%或更低。
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