化學過濾器有選擇地吸附有害氣體分子，而不是像普通過濾器那樣機械地清除雜質。
活性炭材料中有大量肉眼看不到的微孔，單位材料中微孔的總內表面積可高達700~2300㎡∕g，也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內表面積相當于一個大客廳內墻面的大小。
根據材料的處理方法，活性炭吸附分為物理吸附和化學吸附。
習慣上人們把沒有明顯化學反應的吸附稱為物理吸附，這種吸附主要靠的是范德瓦爾斯力。空氣中沸點高（常溫或更高）的游離分子接觸活性炭后，有些在微孔中凝聚成液體并因毛細管原理呆在那，有些填滿與分子尺寸相當的微孔而與材料成為一體。大氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣、氬氣等主要成分的沸點都很低，活性炭管不了它們。普通活性炭是疏水性材料，所以對水蒸氣的吸附能力也有限。活性炭還有些催化作用，可以使某些氣體污染物降解或改變為無害氣體。此外，活性炭能吸附某些空氣微生物并殺死它們。從原則上講，所有多孔物質都是吸附材料，活性炭并不是*的，但活性炭吸附的那些物質剛好是空調領域要對付的那些有害氣體。
物理吸附難以有效地清除所有化學污染物，有些場合，人們對活性炭材料進行化學處理，以增強它們對特定污染物的清除能力。經化學處理而使材料與有害氣體產生化學反應的吸附稱化學吸附。活性炭靠范德瓦爾斯力抓到氣體分子，材料上的化學成分與污染物起反應，生成固體成分或無害氣體。進行化學處理的主要方法是在活性炭中均勻地摻入特定的試劑，所以經過化學處理的活性炭也稱浸漬炭。涉及吸附時，空氣中的有害氣體稱吸附質，活性炭為吸附劑。在吸附劑抓住吸附質的同時，也會有部分吸附質逃離。使用過程中，吸附能力會不斷減弱，當減弱到某一程度，過濾器報廢。如果僅為物理吸附，用加熱或水蒸氣熏蒸的辦法可使有害氣體脫離活性炭，使活性炭再生。