當液體或氣體混合物與吸附劑長時間充分接觸后，系統達到平衡，吸附質的平衡吸附量（單位質量吸附劑在達到吸附平衡時所吸附的吸附質量），首先取決于吸附劑的化學組成和物理結構，同時與系統的溫度和壓力以及該組分和其他組分的濃度或分壓有關。對于只含一種吸附質的混合物，在一定溫度下吸附質的平衡吸附量與其濃度或分壓間的函數關系的圖線，稱為吸附等溫線。對于壓力不太高的氣體混合物，惰性組分對吸附等溫線基本無影響；而液體混合物的溶劑通常對吸附等溫線有影響。
同一體系的吸附等溫線隨溫度而改變。溫度愈高，平衡吸附量愈小。當混合物中含有幾種吸附質時，各組分的平衡吸附量不同，被吸附的各組分濃度之比，一般不同于原混合物組成，即分離因子（見傳質分離過程）不等于1。吸附劑的選擇性愈好,愈有利于吸附分離。