活性炭對氣態氧能起催化還原反應，因此起著氧電極作用，可作為原電池的組成成分。
原電池是一種通過電極反應將其活性物質不斷消耗，使化學能直接轉變成電能的換能裝置。由于它的活性物質一旦耗盡后就不能通過反向電流充電使其恢復而再行放電，故原電池又稱為一次性電池。
活性炭能對氣態氧的還原起催化作用生成過氧化氫。早年這個性質被用于空氣電池，空氣電池中，陽極是鋅，而陰極是用碳涂布，由活性炭、炭黑、粘合劑和浸漬劑制成。老式電池中電解液是氯化銨溶液，有時還加有二氧化錳；但是新式電池是堿電池，是使用氫氧化鈉和氧化鋅加淀粉制成稠糊作為電解液。
當電池接通電路時，陽極的鋅進人溶液，電子轉移到電極的陰電荷上，這就是氧化過程。
通過活性炭的孔隙擴散，氧在陰極上被還原，先是生成過氧化氫繼而分解成氧和水。
活性炭的孔隙有一部分是空孔，因此氧即通過空孔轉移到陰極上，另外一部分孔隙被電解液所充填。這種電極過程在空氣、炭和電解液三相的界面上發生。活性炭提供適當的孔隙結構。
活性炭還具有小的抗電性和良好的強度，一般用于回收溶劑或用于呼吸面具的活性炭是不適用的。以杏仁殼進行氯化鋅活化，再以氯化銨溶液浸漬活化，在1000℃下加熱約2h而制成的活性炭是適用的。
近年有許多型號的原電池上市，例如：以鋰為負極的鋰原電池。
上海活性炭廠曾用木炭粉在高溫下以氨氣處理制成活性炭，作為電極催化劑，用在鋅空氣電池中。
有日本專利（JP1107959）稱：活性炭經氣體液體氧化等處理后，用作電池陰極材料制成電池，可高速放電并延長重復充電放電循環的壽命。
以具有比表面積＞1500m2/g、充填密度＞0.35g/mL的特殊活性炭做電極，制成模擬貯電能元件，該元件顯示良好的充電、放電性能，可應用于一些小型電氣設備，作為強電流激發電源。