در میان سایر کاربردها، کربن فعال (زغال فعال) اغلب برای فیلتر کردن آلاینده ها از آب آشامیدنی استفاده می شود. پس از آزمایش آب، فیلتراسیون را می توان برای حذف آلاینده های خاص دستکاری کرد تا آب بتواند استانداردهای آب آشامیدنی ملی EPA را برآورده کند. به طور خاص از فیلتر کربن فعال برای حذف ترکیبات آلی مفید هستند که اغلب باعث تغییر در طعم، بو و ظاهر آب می شوند. از آنجایی که ترکیبات آلی از هیدروژن و کربن تشکیل شده اند، فیلتر کربنی با این نوع آلاینده ها به خوبی کار می کنند. فیلتراسیون کربن فعال می تواند مواد شیمیایی مضر مانند تری هالومتان ها (THMs)، آفت کش ها، بی فنیل های پلی کلره (PCB) و هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) را حذف کند. اگر این مواد شیمیایی در مقادیر بالاتر از استانداردهای EPA وجود داشته باشند، نوشیدن آب به طور بالقوه خطرناک است.
علیرغم توانایی کربن تصفیه آب در حذف چندین نوع مواد شیمیایی مضر، در حذف همه آلاینده ها موثر نیست. فلزات سنگین مانند سرب را می توان با استفاده از زغال فعال حذف کرد اما به نوع خاصی از فیلتر نیاز دارد. میکروب‌ها، نیترات‌ها و فلوراید نمونه‌هایی از آلاینده‌ها هستند که با استفاده از کربن اکتیو نمی‌توان آنها را به طور موثر فیلتر کرد.
به منظور حذف موثر آلاینده ها، فیلتراسیون کربن فعال به خواص بسیار متخلخل کربن فعال بستگی دارد. آلاینده ها توسط کربن با سطح بالا جذب می شوند که متشکل از چندین اتم کربن است که در کنار هم قرار گرفته اند. جذب آلاینده ها به چندین ویژگی دیگر، مانند اندازه منافذ کربن و مقدار هیدروژن و کربن موجود در نمونه کربن بستگی دارد. جذب آلاینده تا حد زیادی به اندازه منافذ کربن فعال و همچنین اندازه خود آلاینده بستگی دارد. به طور کلی، آلاینده‌هایی که منافذ بزرگ‌تری دارند، راحت‌تر فیلتر می‌شوند اما عوامل دیگری مانند pH آب، دما، غلظت کلی آلاینده و ماهیت کربن مطمئناً نقش دارند.
همه انواع سیستم های فیلتراسیون یکسان عمل نمی کنند. برخی از سیستم ها به راحتی در خانه گنجانده می شوند، در حالی که برخی دیگر برای تصفیه آب در محل در یک کارخانه رزرو می شوند. برای انجام فیلتراسیون، سه مدل رایج از فیلتر کربن فعال وجود دارد.
فیلتر های کربن فعال نظر طراحی ساده هستند. در فرآیندی که تا حدودی شبیه به یک قهوه ساز قطره ای است، آب از بالای فیلتر به داخل ریخته می شود و با استفاده از گرانش به عنوان نیروی محرکه تخلیه می شود. از آنجایی که این فیلترها نسبتا کند هستند، استفاده از آنها با حجم بالای آب توصیه نمی شود. در عوض، آنها معمولا در داخل پارچ های آب استفاده می شوند و در سیستم های تصفیه آب خانگی گنجانده می شوند.
فیلترهای نصب شده بر روی شیر آب به انتهای سر شیر متصل می شوند و آب را هنگام عبور از آن فیلتر می کنند. اندازه کوچک و استفاده آسان آنها باعث محبوبیت آنها شده است، اما برای اطمینان از کارایی باید نسبتاً مرتباً تغییر کنند.
فیلترهای با حجم بالا برای تصفیه حجم زیاد آب منطقی هستند. آنها حاوی مقدار قابل توجهی کربن فعال هستند و در زیر سینک نصب می شوند تا آب را حتی قبل از خروج از شیر فیلتر کنند. اگر تمام آب کل خانوار نیاز به فیلتر داشته باشد، می‌توان یک واحد فیلتر کربن فعال را در لوله‌ای که آب وارد خانه می‌شود نصب کرد. به طور کلی، سیستم ها در زیر سینک ها نصب می شوند تا آب تصفیه شده را فقط برای پخت و پز و آشامیدن تامین کنند.
بسیاری از ترکیبات آلی که فیلتر کربن فعال آن را حذف می کند، حضور باکتری ها را تشویق می کند. باکتری‌های مضر بیماری‌زا، مانند وبا و حصبه، باکتری‌هایی را که فیلتر پاک می‌کند، تغذیه می‌کنند. در سیستم های تصفیه آب عمومی، آب از قبل برای باکتری های بیماری زا تصفیه می شود، بنابراین آبی که وارد خانه می شود یا به عنوان آب آشامیدنی عمومی استفاده می شود، بعید است که حاوی چنین باکتری هایی باشد.
با این حال، معمول است که مقدار مناسبی از باکتری‌های غیر بیماری‌زا در داخل فیلتر کربن فعال جمع شوند. اگرچه این نوع باکتری ها به طور مستقیم باعث بیماری نمی شوند، بهتر است فیلتر را به طور منظم عوض کنید یا تمیز کنید. قرار گرفتن معمول در معرض باکتری ها به این معنی است که سیستم ایمنی بدن انسان برای محافظت در برابر باکتری های اساسی به خوبی مجهز است . در هر صورت، تمیز کردن منظم فیلتر برای حفظ یک سیستم کربن فعال موثر مهم است.
