活性碳纤维毡用于有机溶剂的回收，对于从气相分离回收有机溶剂，如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大，回收溶剂质量高，回收率可达90%以上。

随着人类环保意识的不断加强，对于生存的环境，特别是对空气、水等净化密切相关的活性炭等环保材料的性能要求越来越高，粒状或粉状活性炭已能很好满足使用要求。传统的活性炭是一种粒状或粉状的炭材，自20世纪初实现工业化生产以来，在分离及净化水及其它液体的除臭、净化等方面得到广泛应用。粒状或粉状的结构，它的吸附速度较慢，分离效率不高，特别是它的物理形态在应用时有许多不便，限制了应用范围。
活性炭纤维孔径小且分布窄，吸附速度快，吸附量大，容易再生。与粉状(5nm~30nm)活性炭相比，活性炭纤维在使用过程中产生的微粉尘少，可制成纱、线、织物、毡等多种形态的制品，使用时更加灵活方便。活性炭纤维被认为是21世纪优秀的环保材料之一，在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电材料等方面已得到成功应用。
饮用水的净化
随着工业的发展与都市人口的密集，水的污染越来越严重，都市区内的生活废水处理量已越来越大。在废水中特别是工业废水中的有机污染物有大量增加的趋势，并且化工、冶金、炼焦、轻工等产业中的废水为主要的污染源，其含有的有毒物和有害物已在对生态环境构成威胁。随着城市化的加速，有机物的污染，都市生活污水量的不断增加，使工业废水中排放的有机物不仅数量增加而且有毒的物质，对环境造成大危害，因此确保饮用水的供应是一件至关重要的事情。
用活性炭纤维处理地下水可以获得很好的效果。自来水中的残氯也可用活性炭纤维吸附。地下水中的三氯乙烯(TCE)不仅使饮用水变味，而且在人体某一器官内积累后将诱发致癌，因此TCE的污染是一个非常严重的问题。活性炭纤维对水中TCE的吸附量为粒状活性炭的4倍。对大肠杆菌的吸附，所吸附的细菌数量随比表面积的增大而增大。细菌吸附量还与活性炭纤维表面银颗粒的大小有关。对水中的生物吸附，活性炭纤维也非常有效。
近年来，城市人口的增加已使饮用水的供应不足，国内用活性炭处理三卤甲烷废水，其有效去除率仅为40%。对地下水的检测表明，在水中已含有多种氯化物，这些氯化物具有致癌作用，自来水中的含氯物质可用活性炭纤维加以去除。用活性炭纤维去除水中的三氯乙烯时，活性炭纤维的吸附量为粒状活性炭的4倍，在实际处理中可比活性炭大1个数量级。
能够吸附的有机物有：烃类（苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、环己烷 等） ，卤代烃（氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯、三氯乙烷、溴甲烷、 四氯化等），醛酮类（丙酮、环己酮、甲醛、乙醛、糠醛等），酯类（醋酸乙酯、醋酸丁酯等），醚类（甲醚、乙醚、甲乙醚等） ，醇类（甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等），聚合用单体（氯乙烯等）
用于空气净化，可有效去除空气中各种有害恶臭物质，尤其是致癌物质、芳香族类的化合物（如苯类，醛类）可使空气洁净清新。
用于污水处理，适用于处理含酚、医药、硫醇等难以分解的有机废水。
用于食品、饮料、医药的净水处理；制糖酿酒行业生产中的脱色除臭、饮用水的净化、杀菌，自来水中去除余氯等用途。
电子及能源方面的应用、可生产高容量电容、畜电池电、导电发热材料等。
在军事防护方面可用于战地施救做手套、敷料、绑带和防化屏，以及防化部队的化学防护服，还可用于军用床品及军用医用床品。
目前活性炭纤维已广泛用于净水器，特别是载银活性炭纤维具有吸附和灭菌的双重功能。用载银活性炭纤维对大肠杆菌进行吸附，在银含量增加，比表面增大时，其吸附量增大，对水中其它微生物的吸附同样有效。