防毒面具滤毒盒盒体内装填有吸附剂，吸附剂具有多孔状结构，通常为活性炭，如煤质炭或椰壳炭。多孔结构使活性炭有巨大的内表面积，每克活性炭的内表面积可达1000m2左右，对许多气体和蒸气具有很高的吸附性。气体是常温常压下呈气态存在的物质，如氯气、一氧化碳气体等;蒸气是常温常压下以液态存在的物质蒸发产生的气体，如苯、丙酮等。吸附是气体分子被吸引到活性炭表面，进而从空气中被分离出的过程，这种吸引力比较弱，是弱的物理作用，也称物理吸附，强度与有机蒸气的性质有密切关系。
为使防毒面具滤毒盒对某些化学物质更具有选择性，用化学试剂浸渍活性炭后，某些特殊化学物质可与活性炭上的试剂发生化学反应，这类吸附也叫作化学吸附。
防毒面具滤毒盒种类和过滤机理
化学吸附力是化学结合力，比单纯的物理吸附力强许多，且不可逆转，这类滤毒盒在使用中只要注意不发生穿透，及时更换滤毒盒，往往不会有特殊的问题。所谓穿透，是活性炭已经吸附饱和，失去过滤作用，如不更换，有害气体将直接被使用者吸入。
但对于有机滤毒盒来讲，情况比较复杂。首先，有机蒸气种类繁多，同一滤毒盒对不同种类物质吸附容量不同，难于统一确定更换时间。另一个突出问题是，由于物理吸附作用力弱，吸附过程可能发生逆转，出现解吸。解吸会在活性炭停止使用期间自然发生，也会因活性炭选择吸附与它亲和力更强的物质使已经吸附的物质被替代而发生，通常这类容易被替代的物质被称为易挥发性物质。在欧洲，把沸点低于65℃作为划分易挥发性物质的指导性界限，常见的如丙酮(沸点56.5℃)、二氯甲烷(沸点39.8℃)、汽油(沸点40℃~200℃)、石油醚(沸点40℃~80℃)、乙醚(沸点34.6℃)、乙醛(沸点20.8℃)等。对用于过滤这类物质的滤毒盒而言，在停止使用期间，即使滤毒盒内没有气流运动，原来吸附的物质也会解吸，解吸的物质从滤毒盒入口端炭层向后方扩散，直至弥漫整个滤毒盒，这个现象称为迁移。
