活性炭材料的孔隙从根源上可分为粒内孔、粒间孔2种;按孔半径大小划分为微孔、中孔和大孔;形态上有开放孔、封闭孔2种;根据强度大小可分为刚性孔和弹性孔。活性炭的比表面积与孔隙分布关系密切，他们又同时还影响着活性炭的性质，所以研究活性炭材料孔隙分类和特性十分重要。

　　活性炭大部分孔的尺寸在纳米级，绝大多数孔隙属于粒内刚性孔。活性炭的孔隙结构很大程度上依赖于前驱体和炭化、活化工艺条件(包括温度、升温速率、停留时间等)。相邻六角碳层之间的石墨通道呈狭缝形状，这些孔弹性可变，嵌入或负载各种原子、离子、分子可形成嵌入化合物。在非石墨化炭(如玻璃态炭)中易形成封闭孔，吸附检测过程中无法测出这部分孔道，在二次炭化提升过程中，可以将这些孔打开，从而提升其吸附能力。制备泡沫炭的过程中，炭化后将聚酞业胺注入到聚乙烯泡沫中，在大块泡沫的中心会形成几微米大小的巨大孔隙，因此泡沫可以漂浮在水面上。膨胀石墨微粒之间易形成大孔，当遇到微小机械应力或吸附大量重油时这些大孔会发生形变，因此这类孔隙被划分为粒间弹性大孔。

　　近年来对纳米技术越来越关注，活性炭材料孔结构也要求控制到纳米级，文献资料中也经常提及炭纳米孔和纳米多孔炭，但关于纳米孔的定义至今仍没有系统的描述。

　　近年来多利用高分辨率显微镜技术直接观测活性炭材料的表面孔隙，如扫描隧道显微镜法(STM)、透射电子显微镜法(TEM)可用来检测微孔及中孔。扫描电子显微镜检查法(SEM)、光学显微镜法可检测大孔。为准确测定炭材料孔隙必须进行大量观测和数据处理工作，同时还需要图像处理技术。这些技术不仅可以表征孔径大小、孔隙分布，还能测定孔的断面形态、孔容积及孔道的平滑度(分形维数)。