O carvão ativado possui um papel fundamental na purificação de águas, seja para fins potáveis ou industriais. Elimina cor, odor, mau gosto e remove substâncias orgânicas dissolvidas através do mecanismo de adsorção. Além disso, o carvão ativado remove compostos orgânicos, fenólicos e substâncias que diminuem a qualidade da água, como pesticidas, micropoluentes, podendo atuar como barreira a bactérias e vírus. Pode também ser utilizado no pré-tratamento da água utilizada nas indústrias de alimentos, bebidas, farmacêuticas e na osmose reversa.

O carvão ativado adsorve contaminantes nocivos do ar, removendo produtos indesejáveis através de aparatos operacionais, como filtros industriais. O ar comprimido para finalidades diversas também é purificado desta maneira.

O carvão ativado pode ser utilizado na reciclagem de águas industriais, bem como na remoção de substâncias presentes nas águas, por exemplo, naftalenos, dodecilbenzeno, sulfonato, benzeno e fenol, entre outros. Quando misturado ao lodo bioativo, intensifica a eficiência de orgânicos específicos, melhora a estabilidade do processo, reduz a espuma desenvolvida e melhora as características do lodo.

O carvão ativado é utilizado para purificação de substâncias, remoção de cor e impurezas de vitaminas, enzimas, analgésicos, penicilina, soluções intravenosas, além de ser utilizado como medicamento no tratamento de desintoxicações.

O carvão ativado é utilizado para a purificação de produtos, remoção de cores residuais, odores e contaminantes. Sua ação abrange vários seguimentos da indústria, como a remoção de orgânicos, purificação de ácidos, desodorização e descoloração de produtos químicos, bem como a utilização como catalisador devido à grande área superficial e inércia química. Também possui eficiente utilização na purificação de ar, de gases, recuperação de solventes, como filtros de compostos orgânicos voláteis em automóveis, além disso, pode ser utilizado em máscaras para proteção pessoal.

A purificação de gases pode ser feita com carvão ativado. Quando se usa a adsorção física, os gases podem ser adsorvidos através da condensação capilar. Pode-se fazer a recuperação de solventes na indústria de tintas, adesivos, têxtil, de impressão, ou se fazendo a purificação do gás, como por exemplo, gás carbônico.

Como suporte catalítico na produção de acetato de vinila e ácido monocloroacético. Em refinarias, como suporte no processo de tratamento de gasolina, ou na dessulfurização do gás natural.

O carvão ativado pode ser usado em fase final de processo biológico em colunas de leito fixo, na fase de polimento, removendo cor ou componentes específicos, como por exemplo, o mercúrio. Também em sistemas tipo lodos ativados, fazendo a remoção de cor e/ou enriquecendo o lodo no número de bactérias por centímetro cúbico. Como suporte para microrganismos em sistemas de filtros biológicos ou processos anaeróbicos.

O carvão ativado tem um importante papel, adsorvendo moléculas que causam gosto, cor e odores indesejáveis. Algumas das aplicações específicas incluem:

• Açúcar líquido: remoção de cor e melhoria nas características sensoriais do xarope.
• Bebidas alcoólicas: remoção de cor, e outros compostos como o álcool amílico e aldeídos que influenciam nas características sensoriais da cerveja, vinho, whisky, rum, vodka e cachaça.
• Glicerina: remoção de cor e odor.
• Descafeinação: adsorção e recuperação da cafeína, que pode ser purificada para o uso na fabricação de bebidas ou na indústria farmacêutica.
• Sucos de frutas: remoção de polifenóis coloridos, melanoidinas marrom escuro, sabores indesejáveis, precursores de cor criados durante o processo pesticida e fungicida residuais.
• Ácido cítrico: adsorção de colorantes da solução de ácido cítrico.
• Cana-de-açúcar: usado para descolorir o xarope de cana-de-açúcar antes da cristalização e para remover outras impurezas como aminoácidos e polissacarídeos.
• Amido hidrolizado: usado na descoloração e purificação da glicose, frutose, maltose, dextrose e maltodextrina.
• Gorduras e Óleos Comestíveis: usado para descolorir óleos de palmito, coco, girassol e soja, além de remover hidrocarbonetos aromáticos policíclicos.
• Flavorizantes: remoção de cor de proteínas vegetais e purificação do glutamato.