活性炭在許多吸附過程中伴有催化作用，表現出催化劑的活性。例如：活性炭吸附二氧化硫經催化氧化變成三氧化硫。
由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡合物的存在，對多種反應具有催化劑的活性，例如：使氯氣和一氧化碳生成光氣。
由于活性炭和載持物之間會形成絡合物，這種絡合物催化劑使催化活性大增，例如：載持鈀鹽的活性炭，即使沒有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應也能催化進行，而且速度快、選擇性高。
由于活性炭具有發達的細孔結構、巨大的內表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如：有機化學中加氫、脫氫、環化、異構化等的反應中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優良載體。
