活性炭过滤器内部填充活性炭滤料，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，去除大分子有机物、铁氧化物、余氯，并能有效降低水的色度，这是因为有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。
活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内。