由于活性炭中的微晶碳呈不规则排列，因此其结构疏松多孔，并且表面积较大。活性炭这种特殊的物理结构使其具有良好的吸附特性，能够与污水中极性较弱的某些溶质相结合，并作为污水中有机物的载体，进而实现有机物和污水的脱离，因此被广泛应用于污水的非极性有机化合物处理中。

　　从活性炭与污水有机物之间的作用机理角度分析，由于活性炭对水中污染物的吸附属于物理范畴，因此这种吸附方式使得水中的营养物质得到进一步浓缩，在实际应用中，其细孔结构和分布情况的不同也会在一定程度上影响到污水中有机物的处理，所以为保障活性炭在城市污水深度处理中的有效性，应根据污水中的分子构成挑选结构合适的活性炭。为进一步提升活性炭的污水处理能力，在城市污水的活性炭处理中还采用了微生物技术和溶解氧技术。微生物和活性炭之间的相互作用利用了生物的氧化分解功能，微生物通过对污水中的有机物进行分解和能量摄取，使水中污染物的化学结构得到改变，加之活性炭良好的吸附作用，便能够对降解后的有机物做进一步吸附，进而实现对水中污染物的有效处理。溶解氧与活性炭之间的吸附性质与微生物不同，属于化学吸附，是利用活性炭表层的溶解氧实现对污水中杂质的氧化，使得污水的酸碱性能够得到有效稳定，为之后的污水处理奠定基础。