活性炭纖維是以有機聚合物或瀝青為原料生產的，灰份低，其主要元素是碳，碳原子在活性炭纖維中以類石墨微晶的亂層堆疊形式存在，三維空間有序性較差，經活化後生成的孔隙中，90%以上為微孔，這就為活性炭纖維提供了大量內表面積。活性炭纖維和普通活性炭孔隙結構模型如圖1：

活性炭纖維另一個特點是具有較大的外表面積，而且大量微孔都開口在纖維表面，在吸附和解吸過程中，分子吸附的途徑短，吸附質可以直接進入微孔。這為活性炭纖維的快速吸附，有效地利用微孔提供了條件。而活性炭需要經過由大孔、過渡孔構成的較長的吸附通道。
活性炭纖維孔隙結構另一個特點是孔徑分布狹窄，孔徑比較均勻。暴露在纖維表面的大部分是20A左右的微孔，ACF與GAC的孔徑分布曲線如圖2：

圖2 ACF與GAC的細孔分布

與粒狀活性碳比它具有比表面積大，細孔發達，吸附性能高，脫附速度快、可反復使用等特點。
活性碳纖維可廣氾用於：
①溶劑回收：對苯類、酮類、酯類、石油類均能吸附回收。
②空氣淨化：能吸附過濾空氣中的惡臭、體臭、煙氣、毒氣、O3、SO2、NO等。
③水淨化：能去除水中的重金屬離子、致癌物質、臭味、霉味、細菌及脫色等；可用於自來水、食品工業用水及工業用純水等處理；
④環保工程：廢氣及污水處理；
⑤防毒口罩、防毒衣、香煙過濾嘴等；
⑥貴金屬提煉或回收、吸附放射性物質，也可用於作為催化劑載體、氣相色譜的固定相；
⑦醫藥上用於包紮帶，急性解毒劑、人工腎臟等；
⑧電子及能源方面應用，如高容量電容、蓄電池等；
⑨耐高溫及保溫材料。