脫硫脫硝活性炭是由石墨微晶、單一平面網狀碳和無定形碳三局部組成，其中石墨微晶是構成脫硫脫硝活性炭的主體局部。脫硫脫硝活性炭的微晶構造不同于石墨的微晶構造，其微晶構造的層間距在0.34~0.35nm之間，間隙大。即便溫度高達2000 ℃以上也難以轉化為石墨，這種微晶構造稱為非石墨微晶，絕大局部脫硫脫硝活性炭屬于非石墨構造。
石墨型構造的微晶排列較有規則，可經處置后轉化為石墨。非石墨狀微晶構造使脫硫脫硝活性炭具有興旺的孔隙構造，其孔隙構造可由孔徑散布表征。脫硫脫硝活性炭的孔徑散布范圍很寬，從小于1nm到數千nm.有學者提出將脫硫脫硝活性炭的孔徑分為三類：孔徑小于2nm為微孔，孔徑在2~50nm為中孔，孔徑大于50nm為大孔。
脫硫脫硝活性炭中的微孔比外表積占脫硫脫硝活性炭比外表積的95%以上，在很大水平上決議了脫硫脫硝活性炭的吸附容量。中孔比外表積占脫硫脫硝活性炭比外表積的5%左右，是不能進入微孔的較大分子的吸附位，在較高的相對壓力下產生毛細管凝聚。大孔比外表積普通不超越0.5m2/g,僅僅是吸附質分子抵達微孔和中孔的通道，對吸附過程影響不大。
外表化學性質脫硫脫硝活性炭內部具有晶體構造和孔隙構造，脫硫脫硝活性炭外表也有一定的化學構造。脫硫脫硝活性炭吸附性能不只取決于脫硫脫硝活性炭的物理（孔隙）構造，而且還取決于脫硫脫硝活性炭外表的化學構造。在脫硫脫硝活性炭制備過程中，炭化階段構成的芳香片的邊緣化學鍵斷裂構成具有未成對電子的邊緣碳原子。
