Istnieją dwie podstawowe metody, których węgiel ‚używa’ do usuwania zanieczyszczeń: absorpcja oraz redukcja katalityczna, proces w czasie którego negatywnie naładowane jony zanieczyszczeń, są przyciągane do pozytywnie naładowanego węgla aktywnego.
Związki organiczne są usuwane przez absorpcje, natomiast osadowe odkażacze takie jak chlor i chloraminy są usuwane poprzez redukcje katalityczną.

Filtry węgla aktywnego usuwają, lub zmniejszają stężenie wielu lotnych związków organicznych, pestycydów i herbicydów, a także chloru, benzenu, związków trihalogenometanu, radonu, rozpuszczalników oraz setki innych wytworzonych przez człowieka chemikaliów, które możemy znaleźć w wodzie z kranu.