活性炭的吸附特性不但取决于它的孔隙结构，而且取决于其表面的化学性质，比表面积和孔结构影响活性炭的吸附容量，而表面化学性质影响活性炭同级性或非极性吸附质之间的相互作用力。表面化学性质主要由表面化学官能团、表面杂原子和化合物确定，不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别。通常来说，表面官能团中酸性化合物越丰富，越有利于极性化合物的吸附，碱性化合物则有利于吸附弱极性或者是非极性物质。
    活性炭在适当的条件下经过强氧化剂处理，可以提高其表面酸性基团的含量，从而增强其对极性化合物的吸附能力。实验研究，通过对活性炭进行强氧化表面处理后，对11种不同气体和蒸气进行吸附，结果表面改性活性炭对苯、乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因为活性炭表面经过强氧化后缺失了大量的微孔；而对氨水和水的吸附能力却大大增强，这主要是因为活性炭表面氧化物的增加。因此，随着活性炭表面氧化物的增加，其对极性分子的化学吸附也增强。