活性炭过滤机的工作是通过炭床完成的。除活性炭过滤机外，还有活性炭过滤罐。由活性炭床组成的活性炭颗粒具有大量的微孔和较大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中的有机污染物被活性炭有效吸附。在颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，然后将有机杂质吸附到活性炭颗粒中。但随着时间的推移，活性炭过滤机的吸附能力会有不同程度的减弱，吸附效果也会下降。如果罐内的水是浑浊的，水中有机物含量高，活性炭很快就会失去过滤功能。因此，活性炭应定期清洗或更换。
此外，活性炭表面的非晶态部分有一些含氧小管，可以有效吸附活性炭通过碳床的水中的有机污染物。活性炭过滤器是一种常用的水处理设备，作为预处理水处理脱盐系统可以有效保证后级设备的使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜、离子交换树脂等游离氧中毒污染。活性炭过滤器主要用于去除有机物、异味、色差、重金属离子、余氯(CL2)等。如反渗透、电渗析、离子交换预处理等。活性炭可以起到很好的保护作用。
活性炭过滤机中颗粒的大小也影响吸附能力。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积越大。因此，粉状活性炭的总面积大，吸附效果好，但粉状活性炭容易随水流入鱼缸，难以控制，很少使用。颗粒活性炭过滤器由于颗粒形成不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤器层中不易堵塞，其吸附能力强，便于携带更换。
在水预处理系统中,活性炭过滤机可以过滤吸附在课前不能去除余氯的水平,以防止反渗透膜的氧化降解,以及吸附小分子有机污染物泄漏大小,如异味、胶体和色素,在水中重金属离子,COD的吸附去除效果等有更明显。RO进水的SDI值可以进一步降低，以保证SDI<5, TOC< 2.oppm。
