活性炭在許多吸附過程中都伴隨著催化作用，表現出催化劑的活性。例如，活性炭吸附二氧化硫被催化氧化成三氧化硫。
由于活性炭具有特殊的表面氧化合物或配合物，它對各種反應具有催化活性，如氯和一氧化碳生成光氣。
由于活性炭和載體之間形成了配合物，這種復合催化劑的催化活性大大提高，例如，即使沒有銅鹽催化劑，烯烴的氧化也是可以催化的，而且催化劑的速度和選擇性都很高。
由于活性炭具有良好的孔結構、大的內表面積和良好的耐熱、耐酸、耐堿性能，可作為催化劑的載體。例如，在有機化學中，活性炭是鉑和鈀催化劑的優良載體，用于加氫、脫氫、環合、異構化等領域。
