由于活性炭對有機物的吸附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，具有以下優點：①處理程度高，城市污水用活性炭進行深度處理后,BOD可降低99％,TOC可降到1～3mg/L。②應用范圍廣，對廢水中絕大多數有機物都有效，包括微生物難于降解的有機物。③適應性強，對水量及有機物負荷的變動有較強的適應性能，可得到穩定的處理效果。④粒狀炭可進行再生重復使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉，不產生污泥。⑤可回收有用物質，例如用活性炭處理含酚廢水，用堿再生吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。⑥設備緊湊、同城管理方便。工業廢水處理中的應用：很多工業廢水很難或不能采用生化處理，采用其他方法時，有的不能達到排放標準，或運行費用較高，或操作較麻煩等，例如有毒的有機化合物和某些金屬及其化合物等。工程實踐表明，活性炭對這些物質有很強的吸附能力。

在水處理行業，活性炭用于有毒氣體的凈化、附近廢氣處理、附近工業和生活用水的凈化處理、同城溶劑回收等方面，并且廣泛應用于工農業生產的各個方面，如石化行業的無堿脫臭（精制脫硫醇）、當地乙烯脫鹽水（精制填料）、當地催化劑載體（鈀、同城鉑、當地銠等）、當地水凈化及污水處理；電力行業的電廠水質處理及保護；化工行業的化工催化劑及載體、同城氣體凈化、當地溶劑回收及油脂等的脫色、精制；食品行業的飲料、同城酒類、附近味精母液及食品的精制、本地脫色；黃金行業的黃金提取、本地尾液回收；環保行業的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、當地氣體凈化以及相關行業的香煙濾嘴、當地木地板防潮、本地吸味、汽車汽油蒸發污染控制，各種浸漬劑液的制備等。在空氣凈化行業，活性炭可用于空氣凈化、當地除去臭氣，例如去除室內空氣污染物，活性炭對室內甲醛氣體具有良好的去除效率。活性炭廣泛應用于煙氣脫硫、本地脫硝，吸附去除揮發酚，吸附揮發性有機化合物（VOC）及放射性氣體等方面。