吸附現象普遍存在於固體、液體的表麵與界麵，我們在本章中隻討論氣-固界麵的吸附問題。吸附作用是固體表麵最重要的特征之一。被吸附的分子稱為吸附物，固體稱為吸附劑。在吸附過程中一些能量較高的吸附分子，可能克服吸附勢的束縛而脫離固體表麵，這被稱為解吸或脫附。當吸附與解吸達到平衡時，固體表麵保持著一定數量相對穩定的吸附分子，這種吸附稱為平衡吸附，吸附的基本理論，多建立在平衡吸附基礎上。
吸附是許多界麵現象的原因。在固體和氣體，固體和液體兩相界麵上，氣體或液體密度增加的現象稱為吸附。吸附物進入吸附劑內部的現象稱為吸收。吸附的本質原因是固體表麵質點對介質分子間的相互作用。根據作用的性質，可將固體表麵的吸附分為物理吸附和化學吸附。
一、物理吸附
物理吸附的作用力是範德瓦爾斯分子力。範德瓦爾斯力是由表麵原子或分子的極化作用而產生的。這種極化作用分為極性分子極化與非極性分子極化。對於極性分子，其固有偶極矩產生的分子力稱為取向力。其感應偶極矩產生的分子力稱為誘導力。對於非極性分子，產生瞬時偶極矩，其分子力稱為色散力。這三種力統稱為範德瓦爾斯力。這些作用力跟分子與表麵距離的三次方或六次方成反比。各種範德瓦爾斯力的詳細內容我們在第二節中已討論過。
物理吸附可以是單分子層吸附，也可以是多分子層吸附，這是因為在一層吸附分子之上，仍有範德瓦爾斯力。物理吸附沒有選擇性，任何氣體在任何固體表麵上都可以發生物理吸附。愈容易液化的氣體愈容易被吸附。
被吸附物可以是氣體、蒸汽和液體。
物理吸附多在低溫情況下發生。它與化學吸附往往相伴而生。化學吸附常常在物理吸附的表麵上進行。
物理吸附可發生在化學吸附層上。實際上很可能氣體分子在表麵上首先發生物理吸附，然後再與固體表麵緩慢進行化學反應。有時在低溫吸附中同時發生兩種吸附，隻是化學吸附進行極慢，以至於隻能觀察到物理吸附。
二、化學吸附
如果被吸附分子與固體表麵原子之間有部分的或完全的電子轉移，那麼吸附分子被強的靜電力束縛在表麵原子上，二者之間的作用能跟它們之間的距離的一次方成反比。這種吸附叫做化學吸附。化學吸附的本質是固體表麵與被吸附物之間形成了化學鍵。
被吸附物與固體表麵的相互作用，角度來考慮，可分為離子鍵合、共價鍵合和中性吸附鍵合。
離子鍵合：此類被吸附物是以離子狀態吸附在固體表麵上，例如吸附在過渡金屬氧化物的表麵上，吸附時它們抓住從固體導帶來的電子或價帶來的空穴，使本身帶負電或帶正電荷。
共價鍵合：每一被吸附物分子與一個或幾個表麵原子鍵合。此時沒有固體能帶的電子轉移。
中性吸附鍵合：被吸附物和底物原子之間實際上無電荷轉移。它通過表麵吸引力對接近的原子產生影響，假如一個極性分子吸附在一個離子固體表麵上，則表麵被吸附物和一個原子之間可形成偶極-偶極強吸引的局部鍵合。
三、表麵化學反應
化學吸附可以看作是吸附物分子和固體表麵原子間的化學反應。在表麵化學吸附過程中，雙原子分子在表麵上先分解為原子，與表麵原子發生化學吸附以至化學反應，並可能繼續向體相中擴散。如果在固體表麵上同時有兩種吸附質分子存在，並同時在表麵上發生化學吸附，生成某些反應的中間產物，它們之間隨後就可能發生某種化學反應。因此，化學吸附不是一個孤立的電荷轉移過程，而往往是誘發其他化學反應的先兆。在這種情況下，固體表麵起著一種促進某個化學反應的催化劑的作用。
化學吸附一般可形成表麵配合物。化學吸附具有一定的選擇性，且僅形成單分子層。
吸附沾汙的危害
由氣相物質的吸附而造成的沾汙，正以空前的規模對各類藏品造成嚴重的危害。我們隻要看一下日本學者石弘之1996年發表的文章就可以了解足夠多的驚人事實。
在美術收藏家中間，油畫癌的恐怖現象正在擴大。白色的或透明結晶的粒子，不僅在畫的表麵，而且在畫布的背麵像粉一樣地噴出，隻要放置一段時間，這些粒子就會刺破油彩層，使油彩全部破壞。在該研究所和國立文物研究所的專家調查時，隱藏在木框下麵的部分並沒有受害，受害僅發生在暴露於外部大氣的部分。所以，他們得出這樣的結論，汙染大氣即使少量侵入室內，其中的硫氧化物也會同油彩中的碳酸鈣和添加劑硫酸鋇等起化學反應而結晶。受害集中發生在含化學顏料的油彩普及之後的油畫中之謎也就在這裏被揭開了。
若比較1950~1970年間倫敦的大英圖書館和威爾士的阿伯裏斯特威斯國家圖書館的相同藏書，倫敦方麵的損壞遠為嚴重，這可能是鞣革時使用的物質同酸性物質反應造成的。在大英圖書館20世紀30年代的藏書中，書的皮封麵遭到硫酸的損害，好像浮著紅鏽似的正在變色。
在倫敦的阿多利亞安德艾伯博物館，以前從意大利帶回來的壁畫在保存過程中出現頭部受損。
在意大利各地，珍貴的壁畫瀕臨危機。東北部的帕德巴的吉奧特所作的壁畫、佛羅倫薩的安德萊亞代爾薩爾特所作的壁畫，在其表麵因石化而呈腫狀。壁畫是被描繪在未幹的砂漿上的。砂漿的主要成分是石灰，同硫酸反應後就形成了石裔。
1970年左右，聳立在阿克羅波利斯山上的巴台農神廟，由於受到被希臘人稱作雲的煙霧的侵蝕而變得疏鬆，這同60年代中期開始的希臘的工業化同步。據專家說，過去20~25年間古代建築的損壞可與此前的2400年相匹敵。
大氣汙染正進而在全國範圍擴展。在尤卡坦半島的馬雅文明古跡的帕倫凱，繪於神廟內壁的彩色文書正在剝落，刻在石上的尚未解讀的馬雅文字也正在受到腐蝕。同時，尤卡坦半島的奇琴伊察神廟、烏舒馬爾尼僧院牆壁上的美麗的馬賽克、假麵神廟的具有假麵裝飾的壁畫等的腐蝕也很嚴重，人類的寶貴遺產正在逐漸消失。
德國的研究小組說：硫氧化物侵蝕玻璃表麵，打開了小洞，同玻璃中的鈣反應，形成石裔而破壞了玻璃。
開羅的國家博物館收藏的文物也令人擔心。今天，博物館周圍成了開羅的一條繁華街道。加上當地居民和雲集而來的遊客，成天都是驚人的交通堵塞。在缺乏空調設施的博物館內，汙濁的室外空氣任意進入。在室內，大量的展覽品或是變色或出現細小的龜裂，隨著光陰的流失而剝落，寶貴的人類遺產正在損耗。
70年代，對於奈良正的寶貴文物之中的金屬製品，如何防止硫氧化物的腐蝕成了擔心的問題。國立文物研究所的調查也證明了實際狀況，即室外展覽的文物經常性地暴露在硫氧化物濃度比室內高68倍的大氣中。
除了石弘之的上述報道外，其他學者也對氣相有害成分的吸附危害發表了自己的見解：
空氣中的含硫、二氧化硫、一氧化氮等氣體能使壁畫組成發生化學變化。在有的情況下，二氧化碳氣體可能與含鈣物質在壁畫表麵形成碳酸鈣覆蓋層。
文獻載體都是固體材料，都具有對空氣中有害氣體的吸附能力，有的載體材料還具有吸留的能力。空氣中的有害成分在載體材料的吸附作用下，聚集在載體材料表麵，有的滲透到載體材料的內部。這些被載體材料吸附或吸留的有害氣體分子，將同載體組成成分發生化學反應。
這一理論的基本點為：氣體在固體表麵上的吸附，是氣體分子在表麵上凝聚和逃逸（吸附與解吸）兩種相反過程的平衡結果。他的基本假設包括以下三點內容：吸附能力來自力場的不飽和。吸附是定位的，隻有表麵多層吸附往往伴隨新相的生成，在物質表麵的吸附，從弱作用力的物理吸附到強作用力的化學吸附，以致形成新相。