Ugljični filter za vodu može biti bilo koja vrsta sustava za pročišćavanje vode koji koristi ugljik za uklanjanje nečistoća. Uobičajeni primjeri uključuju velike komunalne granulirane sustave s aktivnim ugljenom (GAC), akvarijske filtere “ugljen” i filtere za vodu za kućnu upotrebu ili na radnoj površini, koji se ponekad nazivaju i filteri za pitku vodu za domaćinstvo. Ugljeni filteri za vodu općenito koriste ili granulirani aktivni ugljen ili blokove ugljika za pročišćavanje, od kojih oba uklanjaju nečistoće kroz proces koji se naziva adsorpcija.
U granuliranom filteru za vodu s aktivnim ugljenom (GAC), voda se kreće kroz male komadiće aktivnog ugljena. Konzistencija ovog ugljika opisana je ili kao fini crni pijesak ili izuzetno fini talog kave, i predstavlja veliku površinu preko koje voda može putovati. Nečistoće su zarobljene na ugljiku kroz adsorpciju, što rezultira čišćom vodom. GAC filteri za vodu ponekad mogu patiti od kanaliziranja, gdje voda putuje kroz specifičan put koji daje mali otpor i rezultira malim pročišćavanjem, ako se prekomjerno koristi ili je nepropisno pakiran.
Kod filtracije ugljičnim blokom, ugljik se preša u jedan blok, obično cilindričnog oblika. Voda se zatim probija kroz blok, što rezultira pročišćavanjem. Dok filteri s ugljičnim blokovima i dalje koriste adsorpciju za čišćenje vode, filteri s gustim ugljičnim blokovima mogu čak fizički blokirati prolazak nekih mikrobioloških agenasa kroz njih – nešto što manje gusti filteri poput GAC-a općenito ne mogu postići.
Ugljeni filtar za vodu uklanja brojne nečistoće iz vode. Klor, hlapljivi organski spojevi (VOC), pesticidi, herbicidi i živa su ono na što ti filteri najbolje djeluju. Neki ugljični blok filteri također su dizajnirani za uklanjanje PCB-a (polikloriranih bifenila), olova i azbesta. Srebro se ponekad dodaje granuliranim filterima s aktivnim ugljenom kako bi se osigurala antimikrobna svojstva. Ugljeni filteri za vodu općenito su neučinkoviti u uklanjanju drugih anorganskih spojeva, radionuklida i mnogih mikrobioloških agenasa.
Da bi ugljeni filter za vodu bio učinkovit, aktivni ugljen se mora redovito mijenjati. Iako postoje industrijski načini za “vraćanje” aktivnog ugljena, domaći korisnici će morati zamijeniti aktivni ugljen tijekom preporučenog intervala – obično nakon pročišćavanja određenog broja galona. Većina maloprodajnih filtara za vodu s ugljikom koristi unaprijed zapakirane uloške kako bi olakšali zamjenu ugljika, ali još uvijek se mogu pronaći neki granulirani filteri s aktivnim ugljenom koji potrošačima omogućuju izravno rukovanje ugljenom.
Kao što je već spomenuto, ugljični filter za vodu koristi proces koji se naziva adsorpcija za pročišćavanje vode. U adsorpciji se male čestice uklanjaju iz vode ili zraka i prianjaju na površinu druge tvari. Porozna priroda ugljika predstavlja veliku površinu koja omogućuje iznimno dobar rad ovog procesa.