活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。水通过炭床，水中有机污染物被活性炭有效地吸附。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。在吸附工作过程中在活性碳颗粒表面会形成一层平衡的表面浓度，在表面浓度的作用下可以把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，通常使用活性碳过滤器初期的吸附效果非常好，但随着时间的加长，吸附能力会不断减弱，吸附效果也随之下降。通常如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，使用活性碳过滤器进行水处理时应经常清洗并更换活性碳滤芯。