活性炭纤维吸附的原理离不开其制备过程，活性炭纤维的制备过程：将炭质材料用过热蒸汽、氨或空气共同高温加热，或将未炭化的原料用氯化锌、氯化铵、硫酸、磷等浸渍后，再灼烧活化而得。在活化过程中，基本微晶之间清除了各种含炭化合物和无序炭，而且也从基本微晶的石墨层中除去了一部分炭，这样产生的孔隙叫做孔隙。适宜的活化过程能导致大量孔隙的形成，因此扩大了孔壁的总表面积，这是活性炭纤维具有很大吸附能力的主要原因。
活性炭纤维的吸附活性炭纤维吸附的特性不但取决于其孔隙结构，而且取决于其表面化学性质——表面的化学官能团、表面杂原子和化合物。不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别。
在活化过程中，活性炭纤维的表面形成大量的羟基、羧基、酚基等含氧表面络合物，不同种类的含氧基团是活性炭纤维上的主要活性位，它们能使活性炭纤维的表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性等。这些构成了活性炭纤维性能的多样性，同时影响活性炭纤维与活性组分的结合能力。
一般而言，活性炭纤维表面含氧官能团中的酸性化合物越丰富，吸附极性化合物的效率越高；而碱性化合物较多的活性炭纤维易吸附极性较弱的或非极性的物质。目前，为增强活性炭纤维的吸附能力，常常对其进行改性处理。通过化学氧化、还原以及负载等改性方法可使活性炭纤维表面的化学性质发生改变，增加酸、碱基团的相对含量可选择吸附极性不同的物质，或通过增加特定的表面杂原子或化合物来增强对特定吸附质的吸附。
