活性炭的制备首先需要对原料进行碳化，这也称为热解。原料在隔绝空气的前提下加热，一般温度在600以下。有时原料在碳化前被无机盐溶解。活性炭原料在碳化后会分解并释放出水蒸气、一氧化碳、二氧化碳和氢气等气体。原材料被分解成碎片，重新组合成一个杂乱的结构。这些碎片可能由一些微晶组成。微晶是通过堆叠两个或多个碳原子排列成六边形晶格的片状结构而形成的。然而，堆叠没有固定的晶体形式。微晶的大小与原料的组成和结构有关，并受碳化温度的影响，碳化温度随着碳化温度的升高而升高。一些残留的碳氢化合物附着在碳化微晶的边界原子上。