Aufgrund der großen Oberfläche von Aktivkohle (400 bis 2000 m2/g Kohle) können beachtliche Mengen organischer Stoffe adsorbieren ("anheften"). Der Adsorptionsprozess verläuft aus der Gasphase (Luftfilter) sehr schnell, so dass z.B. für die Filterung der Luft für Ausströmersteine ein Aktivkohlefiltervolumen von wenigen Litern ausreicht. Mit Aktivkohleluftfiltern können organische Stoffe wie z.B. Nikotin (Zigarettenrauch) oder organische Lösemittel (frische Farben, Reinigungschemikalien) schnell und sicher aus der Zuluft für das Aquarium (Abschäumer) entfernt werden. Die Aktivkohle sollte alle 3 bis 6 Monate ersetzt werden.
Sollen organische Verbindungen aus der Wasserphase entfernt werden, muss mit wesentlich längeren Zeiten für den Adsorptionsprozess gerechnet werden. Die Kontaktzeit Wasser / Aktivkohle muss für Aquarienbedingungen bei mindestens 30 Minuten liegen. Das bedeutet, dass Frischwasser (zum Beispiel aus der Wasserleitung) nur tropfenweise durch 1 Liter Aktivkohle geleitet werden darf, um effektiv die organischen Verbindungen zu entfernen.
Im Aquariumfilter können mit Aktivkohle ebenfalls biologisch nicht oder schwer abbaubare (persistente) organische Stoffe (Gelbstoffe) adsorbiert werden. Auf die Kontaktzeit muss nicht geachtet werden, weil das Wasser viele Male durch den Aktivkohlefilter am Tage gepumpt wird. Im Gegenteil: langsame durchströmte Filter sollten im Meerwasserbereiche nicht benutzt werden (außer Denitrifikationsfilter), da dieses aufgrund der biologischen Vorgänge das Redoxpotential erniedrigen können. Die Adsorptionskapazität der Aktivkohle lässt nach einigen Tagen nach. Frische Aktivkohle sollte nur alle 1 bis 3 Monate - je nach Gelbfärbung des Wassers - verwendet werden, da auch wichtige organische Verbindungen (Vitamine, Aminosäuren, etc.) und anorganische Verbindungen (z.B. Spurenelementen) adsorbiert werden und damit nicht mehr für die Aquarientiere und -pflanzen (Algen) verfügbar sind. Als Anhaltspunkt kann die Gelbfärbung des Aquarienwassers gelten. Ist eine Gelbfärbung sichtbar (durchs Aquarium auf ein weißes Stück Papier sehen) sollte frische Aktivkohle in den Filter gefüllt werden. Aktivkohle ersetzt jedoch nicht den regelmäßigen Teilwasserwechsel, weder in der Süßwasser- noch in der Meerwasseraquaristik!
Insbesondere Liebhaber von Krustenanemonen (Palythoa spec.) müssen auf das sehr giftige Palytoxin achtgeben. Sowohl der direkte Kontakt, als auch Verschlucken oder das Einatmen von Palytoxin belasteten Aerosolen ist extrem gefährlich. Aktivkohle ist ein sicherer Schutz, um die Konzentration im Freiwasser (und damit auch in den Aerosolen) zu senken. Es gibt kein Gegenmittel, um das Palytoxin zu neutralisieren!