湿式氧化法再生活性炭的过程是:吸附在活性炭表面上的有机污染物在水热环境中脱附，然后从活性炭内部向外部扩散，进入溶液;而氧从气相传输进入液相，通过产生羟基自由基(·OH)将脱附出来的有机物氧化。湿式氧化再生法包括湿式空气氧化再生法和催化湿式氧化法。
1.湿式空气氧化再生法
湿式空气氧化再生法是指在高温高压下，用氧化剂(氧气或者空气)将活性炭上吸附的液相有机物氧化分解成小分子而除去的一种再生方法。该法是20世纪70年代发展起来的一种新工艺，主要在美国、日本研究和应用较多。其工艺流程如图 4-7所示。

湿式空气氧化技术要在高温高压的条件下进行，通常采用的温度为200~250℃，压力为3~7MPa，再生时间大多在60min以内[49]。该技术具有投资较少、工艺简单、能耗较低、再生效率高、活性炭损失率低且吸附效能恢复良好、无二次污染等优点，尤其是对毒性高、生物难降解的吸附质处理效果较好，通常适用于粉末活性炭的再生。温度和压力需根据吸附质的特性而定，因为这些因素直接影响炭的得率及其吸附性能的恢复效果。
Ding等研究了再生温度、再生时间、吸附质的不同等因素对活性炭湿式氧化再生过程的影响。作者认为在湿式氧化过程中，活性炭表面虽然也会有一部分被氧化，但对于饱和活性炭而言，氧化反应将会优先针对有机吸附质进行。另外，在再生过程中，活性炭对吸附质的氧化有一定的催化作用[50]。美国的 Zimpro 公司于20世纪70年代在威斯康星州罗斯谢尔德的一个污水处理厂进行了50 多天的该项技术的生产试验，取得了良好的效果。
2.催化湿式氧化法
根据前文描述，湿式氧化法条件较为苛刻。有研究表明通过在反应塔中加入某些高效催化剂可有效提高再生效率，这便是催化湿式氧化再生法。