เครื่องกรองน้ำคาร์บอนสามารถเป็นระบบบำบัดน้ำที่ใช้คาร์บอนเพื่อกำจัดสิ่งสกปรก ตัวอย่างที่พบบ่อย ได้แก่ ระบบถ่านกัมมันต์เม็ดกลมขนาดใหญ่ของเทศบาลตัวกรองพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ“ ถ่าน” และเครื่องกรองน้ำใช้ภายในบ้านหรือเครื่องกรองน้ำแบบ countertop ซึ่งบางครั้งเรียกว่าเครื่องกรองน้ำแบบจุดใช้งานหรือในประเทศ เครื่องกรองน้ำคาร์บอนโดยทั่วไปจะใช้ถ่านกัมมันต์เม็ดหรือคาร์บอนบล็อกสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งทั้งสองอย่างจะขจัดสิ่งสกปรกผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการดูดซับ
ในตัวกรองถ่านกัมมันต์แบบเม็ด (GAC) น้ำจะไหลผ่านถ่านกัมมันต์ขนาดเล็ก ความสอดคล้องของคาร์บอนนี้ถูกอธิบายว่าเป็นทรายสีดำละเอียดหรือกากกาแฟที่ละเอียดมากและนำเสนอพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับน้ำที่จะเดินทางข้าม สิ่งสกปรกจะติดอยู่บนคาร์บอนผ่านการดูดซับทำให้น้ำสะอาด บางครั้งเครื่องกรองน้ำของ GAC อาจได้รับผลกระทบจากช่องทางที่น้ำไหลผ่านเส้นทางที่เฉพาะเจาะจงที่ให้ความต้านทานน้อยและส่งผลให้มีการทำให้บริสุทธิ์เล็กน้อยหากใช้มากเกินไปหรือบรรจุไม่ถูกต้อง
ในการกรองคาร์บอนบล็อกคาร์บอนถูกอัดเป็นบล็อกเดียวมักจะเป็นรูปทรงกระบอก จากนั้นน้ำจะถูกส่งผ่านบล็อกทำให้เกิดการทำให้บริสุทธิ์ ในขณะที่ตัวกรองบล็อกคาร์บอนยังคงใช้การดูดซับเพื่อทำความสะอาดน้ำตัวกรองคาร์บอนบล็อกหนาแน่นสามารถแม้กระทั่งปิดกั้นตัวแทนทางจุลชีววิทยาบางส่วนจากการผ่านพวกเขา - สิ่งที่ตัวกรองหนาแน่นน้อยกว่าเช่น GACs โดยทั่วไปไม่สามารถทำได้
เครื่องกรองน้ำคาร์บอนกำจัดสิ่งสกปรกมากมายจากน้ำ คลอรีนสารอินทรีย์ระเหย (VOCs) สารกำจัดศัตรูพืชสารกำจัดวัชพืชและสารปรอทเป็นสิ่งที่ตัวกรองเหล่านี้ทำงานได้ดีที่สุด ตัวกรองคาร์บอนบล็อกบางตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อลบ PCBs (Polychlorinated biphenyls) ตะกั่วและแร่ใยหิน ในบางครั้งจะมีการเติมเงินในไส้กรองคาร์บอนแบบละเอียดเพื่อให้มีคุณสมบัติในการต้านจุลชีพ เครื่องกรองน้ำคาร์บอนโดยทั่วไปจะไม่ได้ผลในการกำจัดสารประกอบอนินทรีย์อื่น ๆ สารกัมมันตรังสีและสารจุลินทรีย์อื่น ๆ
เพื่อให้ตัวกรองน้ำคาร์บอนมีประสิทธิภาพต้องเปลี่ยนถ่านกัมมันต์เป็นประจำ ในขณะที่มีวิธีการในอุตสาหกรรมเพื่อ“ เรียกคืน” ถ่านกัมมันต์ผู้ใช้ในประเทศจะต้องเปลี่ยนถ่านกัมมันต์ในช่วงเวลาที่แนะนำ - โดยปกติหลังจากแกลลอนจำนวนหนึ่งถูกทำให้บริสุทธิ์ เครื่องกรองน้ำคาร์บอนขายปลีกส่วนใหญ่ใช้ตลับบรรจุล่วงหน้าเพื่อแทนที่คาร์บอนได้ง่ายขึ้น แต่ยังพบไส้กรองคาร์บอนแบบละเอียดบางชนิดที่ช่วยให้ผู้บริโภคสามารถจัดการกับคาร์บอนได้โดยตรง
เครื่องกรองน้ำคาร์บอนใช้กระบวนการที่เรียกว่าการดูดซับเพื่อทำน้ำให้บริสุทธิ์ ในการดูดซับอนุภาคขนาดเล็กจะถูกลบออกจากน้ำหรืออากาศและยึดติดกับพื้นผิวของสารอื่น ธรรมชาติที่มีรูพรุนของคาร์บอนนำเสนอพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่ช่วยให้กระบวนการนี้ทำงานได้ดีมาก
