کربن فعالاین سه بخش از میکروکریستال گرافیت، کربن شبکه ای تک تخت و کربن غیر شکلی تشکیل شده است که در آن میکروکریستال گرافیت بخش اصلی از کربن فعال است. ساختار میکروکریستالی کربن فعال با ساختار میکروکریستالی گرافیت متفاوت است و فاصله لایه ای از ساختار میکروکریستالی آن بین 0.34 تا 0.35 نانومتر است. حتی اگر دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد به گرافیت تبدیل شود، این ساختار میکروکریستال به عنوان میکروکریستال غیر گرافیت شناخته می شود، اکثر زغال سنگ فعال به ساختار غیر گرافیت تعلق دارد. ترتیب میکروکریستال های ساختار گرافیت معمول تر است و پس از پردازش می تواند به گرافیت تبدیل شود. ساختار میکروکریستالی غیر گرافیتی باعث می شود که کربن فعال دارای یک ساختار متفرق پیشرفته باشد که می تواند با توزیع سوراخ مشخص شود. توزیع سوراخ کربن فعال طیف گسترده ای است، از کمتر از 1nm به هزاران نانومتر. دانشمندان پیشنهاد می کنند که سوراخ کربن فعال را به سه دسته تقسیم کنند: سوراخ کوچکتر از 2nm برای میکرو سوراخ، سوراخ در 2 تا 50nm برای سوراخ متوسط و سوراخ بزرگتر از 50nm برای سوراخ بزرگ.

سطح میکرو سوراخ در کربن فعال بیش از 95٪ از سطح کربن فعال را تشکیل می دهد و تا حد زیادی ظرفیت جذب کربن فعال را تعیین می کند. سطح نسبت سوراخ متوسط حدود 5٪ از سطح نسبت کربن فعال را تشکیل می دهد، سطح جذب مولکول های بزرگتر که نمی توانند وارد میکرو سوراخ شوند، در فشار نسبی بالاتر تولید انعقاد موری می شود. سوراخ های بزرگ به طور کلی بیش از 0.5 متر مربع / گرم نبوده اند، تنها کانال مولکول های جذب برای رسیدن به میکرو سوراخ ها و سوراخ های میانه است که تاثیر زیادی بر فرآیند جذب ندارد.

معمولاً به صورت پودر یا ذره ای با قابلیت جذب قوی، زغال سنگ غیر متخلف است. کربن های جامد (مانند زغال سنگ، چوب، پوسته های سخت، هسته های میوه، رزین و غیره) در شرایط هوایی جدا شده در دمای بالای 600 تا 900 درجه سانتیگراد کربن می شوند و سپس در شرایط 400 تا 900 درجه سانتیگراد با هوا، دی اکسید کربن، بخار آب یا ترکیبی از هر سه گاز برای اکسیداسیون فعال می شوند.

کربن باعث می شود مواد غیر از کربن فرار کنند، فعال سازی اکسیداسیون می تواند مواد فرار باقی مانده را بیشتر حذف کند، منافذ جدید و گسترش داده شده، ساختار میکروپور را بهبود بخشد و فعالیت را افزایش دهد. کربن فعال در دمای پایین (400 درجه سانتیگراد) کربن L و کربن فعال در دمای بالا (900 درجه سانتیگراد) کربن H نامیده می شود. H-کربن باید در اتمسفر بیکار خنک شود، در غیر این صورت به L-کربن تبدیل می شود. ویژگی های جذب کربن فعال با ویژگی های شیمیایی گاز در زمان فعال کردن اکسیداسیون و غلظت آن، دمای فعال کردن، درجه فعال کردن، ترکیب مواد غیر ارگانیک در کربن فعال و محتوای آن و عوامل دیگر مرتبط است که عمدتاً به ویژگی های گاز فعال شده و دمای فعال کردن بستگی دارد.

مقدار کربن، سطح نسبی، خاکستر و pH معلق آب آن با افزایش دمای فعال افزایش می یابد. هر چه دمای فعال شدن بالاتر باشد، مواد فرار باقی مانده به طور کامل فرار می شوند، ساختار میکرو سوراخ پیشرفته تر است و بزرگتر از سطح و فعالیت جذب است.

ترکیب خاکستر و میزان آن در کربن فعال تاثیر زیادی بر فعالیت جذب کربن دارد. خاکستر عمدتا از K2O، Na2O، CaO، MgO، Fe2O3، Al2O3، P2O5، SO3، Cl- و غیره تشکیل شده است، محتوای خاکستر با مواد خام تولید کربن فعال مرتبط است و با حذف مواد فرار در کربن، محتوای خاکستر در کربن افزایش می یابد.

از سال 2007، تولید سالانه زغال سنگ فعال به 900kt رسید، که بیش از 2/3 کل تولید زغال سنگ فعال را تشکیل می دهد.