活性炭過濾水的原理主要是依靠其獨特的孔隙結構和分子之間的相互吸附作用力。
活性炭內部含有大量的微小孔隙，這些孔隙具有很大的表面積，使其能夠有效地吸附水中的雜質，如有機物、異味、異臭、異酸等。活性炭的吸附能力還受到顆粒大小的影響，顆粒越小，其孔隙填充速度越快，從而增強了吸附能力。
此外，活性炭對有機物的吸附還受到孔徑分布和有機物特性的影響，例如，對於溶解度小、親水性差、極性弱的有機物如苯類化合物、酚類化合物等具有較強的吸附能力。活性炭過濾器的工作原理主要是通過物理吸附作用，將水中的有害物質吸附到活性炭表面上，從而淨化水質。