Kemijska svojstva površine molekularnog sita ugljika značajno utječu na njegovu učinkovitost odvajanja. Ta se svojstva mogu modulirati različitim tretmanima, kao što je uvođenje specifičnih funkcionalnih skupina ili podvrgavanje površine oksidaciji. Takvi tretmani mijenjaju gustoću površinskog naboja, polaritet i hidrofilnost, čime utječu na sposobnost adsorpcije molekula.
Stupanj površinske polarnosti ovisi o relativnom obilju funkcionalnih skupina-kao što su hidroksilne, eterske, karbonilne i kisele skupine-unutar strukture. Povećanje broja površinskih funkcionalnih skupina povećava polaritet, olakšavajući adsorpciju i kasnije odvajanje molekula kroz specifične interakcije.
Površinska svojstva ugljikovih molekularnih sita također se mogu iskoristiti za odvajanje molekula plina. S obzirom na kontroliranu kemijsku reaktivnost površine, kemijska modifikacija omogućuje prilagodbu adsorpcijskih sposobnosti, omogućujući diferencijaciju i odvajanje molekula plina.