煤質顆粒活性炭吸附水中溶質分子是一個復雜的過程,是幾種力綜合作用的結果,包括離子吸引力、范德華力、化學雜和力。根據吸附的雙速率擴散理論認為,吸附是一個由迅速擴散和緩慢擴散兩階段構成的雙速過程,迅速擴散在數小時內即完成,發揮了60%~80%煤質顆粒活性炭的吸附容量。迅速擴散是溶質分子在碳粒內沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴散的過程。這些大孔隙產生徑向的擴散阻力。當分子從大孔進一步進入與大孔相通的孔中擴散時,由于受到狹窄孔徑所產生的很大阻力,從而極為緩慢。孔也是在碳粒內均勻分布,但不構成徑向的擴散阻力。影響煤質顆粒活性炭吸附的因素涉及溶質分子極性、分子量大小、空間結構,這一點取決于水源水質的特征。煤質顆粒活性炭對不同的物質分子具有選擇吸附性。