活性炭過濾器原理是依靠活性炭材料的吸附作用來去除水或空氣中的雜質和污染物，主要包括物理吸附和化學作用。
物理吸附。活性炭具有極大的比表面積和多孔結構，能夠通過範德華力等物理相互作用將水或空氣中的微小顆粒、有機化合物、異味物質等吸附在表面上。
化學作用。活性炭的表面含有一些化學物質，可以與水中的有害物質發生反應，從而將有害物質轉化為無害物質。
活性炭過濾器可以有效地淨化水中的有機物、懸浮物、顏色和氣味等，為後續的反滲透處理提供良好的條件。但隨時間推移活性炭的孔隙內和顆粒之間的截留物逐漸增加，濾器的前後壓差隨之升高，直至失效。在失效後應對活性炭進行再生或更換，以滿足使用要求。