O carvão ativado consegue coletar seletivamente gases, líquidos e impurezas no interior dos seus poros, sendo por isso vastamente utilizado em sistemas de filtragem.

Tratamento de água: o carvão cumpre a função de adsorvente. Ele retém em seus poros certos tipos de impurezas: partículas grandes que causam coloração, sabores ou odores indesejáveis na água. Essas partículas permanecem fixas ao carvão ativado por forças físicas (aderência).

Tratamento de efluentes: neste caso o carvão é usado para clarificação, desodorização e purificação de líquidos efluentes (esgotos).

Adsorção de gases: o carvão ativado é usado para filtrar gases tóxicos resultantes de processos industriais.
É válido lembrar que o potencial do carvão é limitado. Um filtro de carvão ativado deixa de ser eficiente se todos os poros de sua estrutura estiverem preenchidos. A área de aderência comprometida faz com que as impurezas não se fixem ao carvão. Neste caso, o recomendável é trocar o carvão antigo por um novo, com muitos poros disponíveis para a adsorção.