物理吸附是由吸附质和吸附剂分子间作用力所引起。吸附剂表面的分子由于作用力没有平衡而保留有自由的力场来吸引吸附质，是可逆过程；结合力较弱，吸附热较小：如活性炭对许多气体的吸附，被吸附的气体很容易解脱出来而不发生性质上的变化。
同一物质，可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附，或者两者同时进行。吸附作用的大小跟吸附剂的性质和表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度的高低等密切相关。如活性炭的表面积很大，吸附作用强；活性炭易吸附沸点高的气体，难吸附沸点低的气体。