气体或液体分子在固体表面的吸附根据其吸附机理可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附时，吸附分子与固体表面之间的相互作用力为分子间范德华力，在某一温度和压力(或浓度)下达到吸附平衡的系统，再置于高温和低压时，吸附分子能够脱附回收，过程具有可逆性。化学吸附则是在吸附分子与固体表面之间产生了化学作用，吸附分子不再保持原有的性质，吸附过程也不可逆。
  

  金刚石表面、石墨c轴方向作为表面时，它们的悬挂键具有强烈的极性，因此存在大的物理吸附能力。通过在表面引入官能团和改变碳纤维材料的致密度，得到的各种活性炭纤维材料具有许多优异性质。不同微孔结构的活性炭纤维，可以实现选择性分离；通过引入不同的官能团，可以改善对不同物质的吸附能力。如一般的活性纤维炭能够很好的吸附汽油、甲苯之类的有机溶剂蒸气，但是对有强烈臭味的氨系、硫系气体的吸附能力不强；在经过氧化处理、引入特殊的官能团之后，吸附能力大大提高。
  

  碳纤维材料的催化特性，来源于其首先可以获得非常大的比表面积，其次是具有优良的耐热性，催化用途分为两个方面，一是直接作为催化剂使用，活性炭纤维在氧化还原、卤化、脱卤化、脱氢分解、异构化、聚合等反应中具有催化作用；另一是作为催化剂载体，活性炭纤维的表面存在离子交换反应时，将对催化活性物质的担载状态产生相当大的影响。