化学过滤器有选择地吸附有害气体分子，而不是像普通过滤器那样机械地清除杂质。

活性炭材料中有大量肉眼看不到的微孔，单位材料中微孔的总内表面积可高达700~2300㎡∕g，也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积相当于一个大客厅内墙面的大小。

根据材料的处理方法，活性炭吸附分为“物理吸附”和“化学吸附”。

习惯上人们把没有明显化学反应的吸附称为物理吸附，这种吸附主要靠的是范德瓦尔斯力。空气中沸点高（常温或更高）的游离分子接触活性炭后，有些在微孔中凝聚成液体并因毛细管原理呆在那，有些填满与分子尺寸相当的微孔而与材料成为一体。大气中的氮气、氧气、二氧化碳、氢气、氩气等主要成分的沸点都很低，活性炭管不了它们。普通活性炭是疏水性材料，所以对水蒸气的吸附能力也有限。活性炭还有些催化作用，可以使某些气体污染物降解或改变为无害气体。此外，活性炭能吸附某些空气微生物并杀死它们。从原则上讲，所有多孔物质都是吸附材料，活性炭并不是唯一的，但活性炭吸附的那些物质刚好是空调领域要对付的那些有害气体。

物理吸附难以有效地清除所有化学污染物，有些场合，人们对活性炭材料进行化学处理，以增强它们对特定污染物的清除能力。经化学处理而使材料与有害气体产生化学反应的吸附称化学吸附。活性炭靠范德瓦尔斯力抓到气体分子，材料上的化学成分与污染物起反应，生成固体成分或无害气体。进行化学处理的主要方法是在活性炭中均匀地掺入特定的试剂，所以经过化学处理的活性炭也称“浸渍炭”。

涉及吸附时，空气中的有害气体称“吸附质”，活性炭为“吸附剂”。在吸附剂抓住吸附质的同时，也会有部分吸附质逃离。使用过程中，吸附能力会不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器报废。如果仅为物理吸附，用加热或水蒸气熏蒸的办法可使有害气体脱离活性炭，使活性炭再生。

人们从纳米技术中得知，在紫外线光照射下，纳米级二氧化钛粉末可以将某些有害气体转化为无害的二氧化碳和水蒸气，学术上称“光催化”，商业上叫“光触媒”。这种技术的前景非常诱人，但目前光催化的反应速度太慢，还不能用于大的空调系统。