化學吸附則以類似于化學鍵的力相互吸引，其吸附熱較大。例如，許多催化劑對氣體的吸附如鎳對H2吸附屬于這一類。被吸附的氣體往往需要在很高的溫度下才能解脫，而且在性狀上有變化。所以化學吸附大都是不可逆過程。同一物質(zhì)，可能在低溫下進行物理吸附而在高溫下為化學吸附，或者兩者同時時行。
常見的吸附劑有活性炭，硅膠，活性氧化鋁，硅藻土等。電解質(zhì)溶液中生成的許多沉淀，如氫氧化鋁，氫氧化鐵，氯化銀等也具有吸附能力，它們能吸附電解質(zhì)溶液中的許多離子。
