Filtermedier med mycket stora ytor, t.ex. aktivt kol, kan filtrera bort molekyler från luften genom en process som kallas adsorption. För att adsorption ska fungera måste den förorenade luften komma i kontakt med mediets yta. Den mekanism som skapar kontakten kallas diffusion. Diagrammet till höger visar hur en molekyl diffunderar in i ett korn av kolmediet.
Fysisorption är en reversibel process där en molekyl kommer i kontakt med mediets yta och hålls fast där av mekaniska krafter. Tillförd energi, t.ex. värme, kan göra att molekylerna lossnar från mediets yta. På så sätt kan mediet regenereras och återanvändas.
Kemisorption är däremot en irreversibel process. Kemisorption orsakas av en kemisk reaktion mellan mediets yta och molekylen i luften när denna vidrör mediets yta. För att åstadkomma den kemiska reaktionen används olika ytbehandlingar allt efter den typ av molekyl som ska filtreras bort.