对含油废水的吸附法处理，主要是利用亲油性材料的物理及化学吸附性能，吸附含油废水中的溶解油和其他污染物的过程。吸附法对其他方法难以去除的一些大分子有机污染物的处理效果尤为显著。经处理后出水水质好且比较稳定.因而吸附法在含油废水处理中有着不可取代的作用。吸附剂是吸附过程的重要物质基础。
活性炭是最常用的水处理用吸附剂，包括粒状活性炭、粉状活性炭和纤维活性炭等。与其他吸附剂相比，活性炭具有巨大的比表面积和发达的微孔，吸附能力强，吸附容量大，不仅对油有很好的吸附性能，而且能同时吸附废水中其他有机物，对油的吸附容量一般为30~80mg/g。但由于活性炭生产成本高，再生困难，故一般只用于含油废水的深度处理。陈晓玲用粉状和粒状活性炭处理工厂机械加工时产生的含油废水，发现COD去除率>90%。油类去除率>88%;赵瑞华等于室温下用粒状活性炭脱除油田废水中的CODCr，在最佳操作条件下，CODCr去除率>50%。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
为了解决采油废水生化处理难度大、处理效率低等问题，李安婕等以粒状活性炭为载体，采用内循环流化床反应器工艺在好氧条件下净化采油废水，发现COD去除率在25%~45%，除油率可达100%。粉煤灰是热电厂燃煤锅炉排放的废弃物，其化学组成主要包括SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO，存在着许多铝、硅活性中心，具有较强的吸附能力。由于粉煤灰独特的物理化学性质及其本身低廉的价格，使其在含油废水处理方面具有广阔的应用前景。赵明奎等利用电厂粉煤灰及灰场氧化塘对采油废水中的污染物进行吸附和生化处理，发现粉煤灰具有类似活性炭的结构和比表面积，对废水中的石油类、COD、氨氮等污染物具有较强的吸附、沉降和过滤作用。周珊等研究了粉煤灰对冶金含油废水的处理发现在最佳工艺条件下，油去除率可达95.43%。