变温吸附法或变温变压吸附法是根据待分离组分在在不同温度下的吸附容量差异实现分离，由于采用温度涨落的循环操作，低温下被吸附的强吸附组分在高温下得以脱附，吸附剂得以再生，冷却后可再次于低温下吸附强吸附组分。填充活性炭的吸附柱经常在室温时被用来从空气或其他工业气体中选择吸附除去痕量或低浓度的有机杂质、溶剂蒸气、有臭味的化合物，可较容易地生成杂质含量低于10*10-6的洁净流出液，被吸附的杂质通过加热吸附柱和用惰性气体或蒸汽逆吹解吸。解吸、浓缩的杂质被排出或作为不溶于水的液体通过流出液的浓缩而收集。在常温下通过惰性气体吹扫使吸附柱冷却后，吸附过程又可重复进行。

  因具有相对憎水性，活性炭对这类吸附特别优良，即使原料气湿度很大，活性炭对杂质亦具有很大的吸附容量。例如，工业上使用大量的有机溶剂，相当极量的溶剂蒸气污染了被水蒸气饱和的排出气。用活性炭的变温吸附过程来回收和重复使用这些溶剂。有机化合物的吸附选择性与它本身以及活性炭表面的极性和极化率有关。许多沸石、硅胶、氧化铝等极性吸附剂在这种温度条件下对烃的吸附量很小。