Молекулы удаляемых загрязнителей удерживаются на поверхности активированного угля межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса. Активированные угли именно удаляют загрязнители из очищаемых веществ (в отличие от процесса обесцвечивания, когда молекулы цветных примесей не удаляются, а химически превращаются в бесцветные молекулы). Эффективность угля как адсорбента зависит от величины его доступной площади поверхности. На эффективность адсорбции могут также влиять такие факторы, как размер молекул адсорбата, размер пор и гранул угля, температура и pH раствора.

 Согласно теории активации в хими­ческое взаимодействие вступают только активные молеку­лы (частицы), обладающие энергией, достаточной для осущест­вления данной реакции. Неактивные частицы можно сделать активными, если сообщить им необходимую дополнительную энергию, - этот процесс называется активацией. Один из способов активации - увели­чение температуры: при повышении температуры число активных частиц сильно возрастает, благодаря чему резко увеличивается ско­рость. Энергию активации определяют опытным путем, обозначают буквой Еa и обычно выражают в кДж/моль. Энергия активации Еa зависит от природы реагирующих веществ и служит характеристикой каждой реакции. Эти представления поясня­ются на примере реакции в общем виде А2 + В2 = 2АВ.

Ось ординат характеризует потенциаль­ную энергию системы, ось абсцисс - ход реакции: исходное состояние → переходное состояние → конеч­ное состояние. Чтобы реагирующие вещества А2 и В2 образовали про­дукт реакции АВ, они должны преодолеть энергетический барьер С. На это затрачивается энергия активации энергия активации, на значение которой возрастает энергия систе­мы.

    
Если при распаде активированного комплекса выделяется больше энергии, чем это необходимо для активации частиц, то реакция экзо­термическая. Примером эндотермической реакции служит обратный процесс - образование из вещества АВ веществ А2 и В2: 2АВ = А2 + В2. В этом случае процесс протекает также через образование активированного комплекса А2В2, однако энергия активации больше, чем для прямого процесса: Еа = Еа + ∆H (∆H - тепловой эффект реакции). Для протекания эндотермических реакций требуется подвод энергии извне.

Как видно из , разность энергий конечного состояния систе­мы (Hкон) и начального (Hнач) равна тепловому эффекту реакции:

∆H = Hкон - Hнач

Скорость реакции непосредственно зависит от значения энергии активации: если оно мало, то за определенное время протекания реак­ции энергетический барьер преодолеет большое число частиц и скорость реакции будет высокой, но если энергия активации велика, то реакция идет медленно.