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煤质柱状活性炭的表面物理结构主要包括孔径分布、比表面积和孔溶剂等，这些特性决定了活性炭的物理吸附性能。
煤质柱状活性炭不同孔径的孔在吸附过程中发挥的作用是不同的。大孔的内表面积可以发生多层吸附，但它在比表面积中所占比例很小，因此在吸附过程中，煤质柱状活性炭的大孔扮演的是吸附质分子通道的角色。中孔既是吸附质分子的通道，又可以在—定相对扭力下发生毛细管凝结，在大分子的吸附过程中起瑭K要作用。微孔是吸附过程中作用*大的煤质柱状活性炭的95%。以上的比表而积来自于微孔的贡献，因此微孔对煤质柱状活性炭吸附量起着支配作用。前已述及，在吸附过程中，只有吸附质分子能进入和充填的孔隙才是有效孔嚓，活性炭的孔径必须与吸附质分子的几何尺寸相匹配才能有效。
对煤质柱状活性炭表面结构的改性着重于孔隙结构的调整，其目的就是使煤质柱状活性炭的孔径与吸附分子尺寸相当，以提高活性炭对不同吸附质的吸附速率和吸附量。孔隙调整的方法决定于活性炭的孔结构，如孔径的大小、孔容的大小等，有的需要开孔、扩孔，有的则需要缩孔。开孔和扩孔常用的方法是控制活化程度；而缩孔的方法很多，如热收缩法、浸渍覆盖法、气相热解堵孔法等。通常煤质柱状活性炭的表面结构改性方法主要通过强化活性炭制备过程中炭化、活化过程或者通过对成品进行碳沉积等过程将孔隙调整来实现。
通过原料选择、活化介质、温度、时间等反应条件的调整可在一定程度上控制活性炭的内部孔结构及大小分布，对于用作催化剂载体的活性炭，要求其具有较多的中孔或大孔，而对于能选择吸附某些分子的活性炭，则希望其具有大小均一的特定孔径。
在采用气体活化时，重量减少率可以作为活化度的标准?通常，高活化温度能一导致微孔增加而不增加总孔体积，低温形成的中孔较多活化时间的增加易形成微孔，高水蒸气分压则阻止微孔的发展。
在采用化学活化时，不同活化剂及其用量使化学活化法在制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭表面变得更加自由。常用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物、无机盐类以及一些酸类，如KOH, NaOH, ZnC12, CaC12, H3PO;等，其中目前应用*多的是KOH,在活化过程中，主要是通过不同温度及气氛来控制不同表面氧化物的生成。对于吸附酸性化合物，要求煤质柱状活性炭具有较多的碱性表面氧化物，而富于酸性表面氧化物的炭更易于吸附碱性化合物。在活化过程中添加大量的KOH之类的碱具有较好催化活化作用。
碳沉积技术主要调整活性炭的孔隙结构，使其具有分子筛性质，提高气体分离一的选择性，目前被大量用于生产变压吸附(PSA)中所使用的吸附剂。碳沉积包括气相碳沉积与液相浸渍后热解碳沉积，目前应用较多的是化学气相碳沉积(CVD)，其方法是在含苯之类的烃类气体中对煤质柱状活性炭进行热处理，使烃类气体分解析出的热解炭沉积在活性炭表面，以缩小孔径。
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