활성탄유기원료 (과각, 석탄, 목재 등) 를 공기를 차단한 조건에서 가열하여 비탄소 성분 (이 과정을 탄화라고 함) 을 감소시킨 후 기체와 반응하여 표면이 침식되어 미공이 발달한 구조 (이 과정을 활화라고 함) 를 만드는 특수 처리된 숯이다.활성화의 과정은 하나의 미시적인 과정이기 때문에, 즉 대량의 분자 탄화물 표면 침식은 점상 침식이기 때문에, 활성탄 표면에 무수한 미세한 틈이 생기게 된다.활성탄 표면의 미공 지름은 대부분 2~50nm 사이이며, 소량의 활성탄이라도 거대한 표면적을 가지고 있으며, 1그램당 500~1500m2의 활성탄의 모든 응용은 거의 활성탄의 이러한 특징에 기초하고 있다.
활성탄은 목질, 석탄질과 석유코크스 등 탄소를 함유한 원료를 열분해, 활성화 가공하여 제조한 것으로 발달한 공극구조, 비교적 큰 비표면적과 풍부한 표면화학기단, 특이성 흡착력이 비교적 강한 탄재료를 통칭한다.
일반적으로 파우더나 입상으로 흡착력이 강한 다공성 무정형탄이다.고체탄소물 (예를 들면 석탄, 목재, 경과각, 과핵, 수지 등) 이 공기를 차단한 조건에서 600~900 ℃ 의 고온을 거쳐 탄화된 후 400~900 ℃ 의 조건에서 공기, 이산화탄소, 수증기 또는 3자의 혼합기체로 산화활화를 진행하여 얻는다.
탄화는 탄소 이외의 물질을 휘발시키고, 산화 활성화는 잔류한 휘발 물질을 한층 더 제거하여 기존의 공극을 새로 생성하고 확대하며, 미세 구멍 구조를 개선하고 활성을 증가시킬 수 있다.저온(400℃)에서 활성화된 숯을 L-숯, 고온(900℃)에서 활성화된 숯을 H-숯이라고 한다.H-탄은 타성 분위기에서 냉각되어야합니다. 그렇지 않으면 L-탄으로 바뀝니다.활성탄의 흡착성능은 산화활화시 기체의 화학성질 및 그 농도, 활화온도, 활화정도, 활성탄중의 무기물구성 및 그 함량 등 요소와 관련되며 주로 활화기체의 성질 및 활화온도에 의해 결정된다.
활성탄의 숯 함유량, 비표면적, 회분 함량 및 물 부유액의 pH 값은 모두 활성화 온도가 높아짐에 따라 증가한다.활성화 온도가 높을수록 잔류 휘발 물질의 휘발이 완전해지고 미세 구멍 구조가 발달하여 표면적과 흡착 활성보다 크다.
활성탄의 회분 구성과 그 함량은 탄의 흡착 활성에 큰 영향을 미친다.회분은 주로 K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl- 등으로 구성되며 회분 함량은 활성탄을 제조하는 원료와 관련이 있으며 숯에서 휘발물이 제거됨에 따라 숯의 회분 함량이 증가한다.
2007년까지 활성탄의 연간 생산량은 900kt에 달하며, 그 중 석탄 기반 (질) 활성탄이 전체 생산량의 2/3 이상을 차지한다.