活性炭可用于對飲用水的凈化。隨著水源污染程度的不斷加大，可飲用水日漸減少，質量不斷下降，引起了世界各國的密切關注，飲用水質的標準也隨之不斷地進行修改和增訂。
高質量的飲用水有益于人類的健康，要實現飲用水的高質量，就需要采用先進的水質深度處理技術，但由于飲用水水量僅占城市自來水總量的較少部分，如果采用高成本的水處理工藝，提高城市全部自來水的水質和水價，然后不分用途、水質的使用，顯然是不合理，也是不經濟的。結合城市自來水使用分配的實際情況，合理的解決方法是：城市水廠繼續以常規工藝提供滿足一般用途的自來水，居民用戶另行采用小型且能去除致癌、致突變、致畸等污染物的凈化裝置，以自來水為原料作更深度的加工，保證飲用水的高質量。這樣既確保了居民的健康，又在居民經濟承受能力范圍之內。
深色的水會呈藍色或綠色，但水樣常呈黃色或黃棕色，這可能是由于廢水排放或植物分解的殘余物造成的；有時會顯紅綠色，可能由于染料影響，還由于氯加到含有機物的水中會形成三氯甲烷，所以高色度的水含有高濃度的氯化有機物，高色度的水需要使用活性炭降低其色度。
活性炭與其他方法的聯用可作為凈化飲用水的手段之一。其優點有：對三氯甲烷、農藥、異臭味、有機物去除有效果；對細菌、氯、鎂、沉淀物能部分去除；對鈣、鐵、鉀等人體有用元素不去除；降低色度；成本不大。在飲用水的處理方法中，一般情況下，離子交換樹脂是無法與活性炭相媲美的，如果要達到一定程度的有機物標準時，活性炭和大孔型陰離子交換樹脂的聯用技術是非常有效的。
反滲透工藝去除有機物能力也很好，因其成本過高而無法推廣。超濾雖較便宜，但只是對去除大分子有機物有效，使用范圍受到局限。活性炭一般來說是去除特定有機化合物（包括致味、致臭物質等）較廉價的方法。當然活性炭的生產要力爭更廉價，力求更廣泛使用。