3M防毒面具濾盒盒體內裝填有吸附劑，吸附劑具有多孔狀結構，通常爲活性炭，如煤質炭或椰殼炭。多孔結構使活性炭有巨大的內表面積，每克活性炭的內表面積可達1000m2左右，對良多氣體和蒸氣具有很高的吸附性。氣體是常溫常壓下呈氣態存在的物質，如氯氣、一氧化碳氣體等蒸氣是常溫常壓下以液態存在的物質蒸發產生的氣體，如苯、丙-酮等。吸附是氣體分子被吸引到活性炭表面，進而從空氣中被分離出的過程，這種吸引力比較弱，是弱的物理作用，也稱物理吸附，強度與有機蒸氣的性質有密切關係。
爲使3M防毒面具濾毒盒對某些化學物質更具有選擇性，用化學試劑浸漬活性炭後，某些特殊化學物質可與活性炭上的試劑發生化學反應，這類吸附也叫作化學吸附。化學吸附力是化學結合力，比單純的物理吸附力強很多，且不可逆轉，這類濾毒盒在使用中要注意發生穿透，及時更換。所謂穿透是指活性炭已經吸附飽和，失去過濾作用，如不更換，有害氣體將直接被使用者吸入。
