活性炭的基本晶体结构活性炭是以碳为主要成分的吸附材料，结构复杂，既不像石墨、金刚石那样具有碳原子按一定规律排列的分子结构，又不像一般炭化物那样具有复杂的大分子结构。一般认为活性炭是由类似石墨的碳微晶和非晶质炭相互连接构筑成活性炭的块体和孔隙结构。X射线衍射分析表明，活性炭的结构中包含石墨微晶，这些微晶排列不规则，尺寸为1-3m,根据瑞利(Rley)的X射线分析数据，除了石墨微晶外，活性炭还含有无定形碳，由石墨微晶和无定形碳所构成的多相物质决定着活性炭独特的结构。
　　
　　在石墨结构中，碳原子以sp杂化成键，剩余的一个p轨道相互平行重叠，形成大π键，进而形成石墨的平面网状结构，平面结构之间平行而规律性地排列着（面网之间的作用力为范德华力），形成规整的三维结构，其中，CC键的长度为0.142nm,面网间距为0.335nm,所以石墨具有导电、导热和润滑性能等特性。
　　
　　活性炭基本上是非结晶性碳，它由微细的石墨状微晶和将它们连接在一起的碳氢化合物部分组成。活性炭最初的原料如木材、煤等，经炭化、活化等过程后，活性炭中部分碳原子之间已形成了微晶碳（活性炭的基本结晶），但是其面网结构却没有采取石墨那样规则性的积层结构，而是形成那样的乱层结构。除微晶碳外，活性炭前驱体经炭化、活化等过程后仍然有部分未晶化的碳，活性炭被认为是由微晶群和其他未组成平行层的单个网状平面以及无规则碳组成的多相物质。
　　
　　目前，在X射线衍射分析的基础上，已发现活性炭的微晶碳有两种不同的结构，一种是类石墨结构的微晶碳，其大小随炭化温度而变化，大小约由三个平行的石墨层所组成，其宽度约为一个碳六角形的九倍，它与石墨相比，微晶碳中平面面网之间排列不整齐，称为“乱层结构”，与石墨结构的比较如图11所示；另外一种微晶碳是由于石墨网结构之间的轴向不同，面网之间的间距也不整齐，或石墨层间扭曲，可能因杂原子（如氧、氮等）的进入而稳定，碳六面网被空间交联而形成无序的结构。Rily认为，在大部分碳材料中（包括活性炭)均含有这两种结构类型，而活性炭的特性则取决于它是以哪种类型的结构为主。
　　
　　以石墨化的不易石墨化碳素。其中不易石墨化的碳素是软的，易石墨化的碳素是硬的，他还认为，易石墨化的碳素可能是由乱层结构组成的，而不易石墨化的碳素可能是由具有交叉连锁的晶格结构构成。