活性炭和木炭、炭黑和焦炭统称为微晶碳。一般认为，活性炭由石墨状微晶、一些单网平面碳和无序碳组成。

石墨微晶之间有两种排列:非石墨结构和石墨结构。前者基本微晶排列不规则，混乱无序，孔隙多。即使温度高达2000℃，也很难转化为石墨。大多数活性炭都属于这种结构后者基本微晶排列规则，石墨化时可以转化为石墨，少数活性炭属于这种结构。