活性炭是净水器中最主要、使用最多的吸附材料(其他吸附材料还有：中性大孔树脂、大孔阴树脂、分子筛、硅藻土等)。早在二十世纪三十年代，人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚，因此，活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。我国现代最早的净水器(上海仙童净水科技有限公司，1986年)也是以活性炭为净水材料的。可以说，从净水器诞生以来，活性炭一直与净水器“形影不离”，难分难解。
活性炭的净水作用：
活性炭可以去除水中的嗅味、色度、余氯、胶体、有机物（合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等）、重金属（如汞、银、镉、铅、镍、铬等）、放射性物质等，是净水器中使用最早、最广泛使用的净水材料。不仅一般活性炭净水器，在家用反渗透纯水机，以及多数超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中，都会用到活性炭。
活性炭和KDF都能去除水中的余氯，但KDF和氯反应生成锌离子（Zn2+），可能会导致水中锌超标，而用活性炭除余氯没必要担心这类反应。
活性炭在活化过程中形成大量的各种形状的细微孔，构成巨大的具有吸附作用的表面面积，其比表面积为500~1200m2/g，比表面积越大，吸附效果越好。
活性炭的负面效果：
（1）活性炭吸附了超大量的有机物，这些有机物会成为细菌等微生物的营养，细菌会在活性炭的微孔中大量繁殖增生，并可能导致出水中菌落总数超标。
（2）净水器中的活性炭在微生物催化作用下，把水中氨氮转化为亚硝酸盐氮，常出现净水器出水中的亚硝酸盐比进水高，亚硝酸盐本身不是导致癌物质，但它和水中胺类物质反应生成的亚硝酸胺是强致癌物质。
（3）在活性炭吸附过滤的出水加溴树脂（溴代聚苯乙烯海因）过滤或UV杀菌是解决水中微生物超标的好方法。
