尽管生物炭一直是许多研究的主题，但仍有很多科学需要研究，很多知识需要学习。生物炭如何影响土壤环境的机制，包括土壤物理和化学财产的变化以及生物炭对土壤微生物群落的影响，需要进一步研究，尤其是生物地球化学循环的变化。需要更多的研究来找到改变生物炭的方法，以进一步减少土壤中的温室气体排放，特别是在田间实验中。此外，生物炭作为一种恢复受污染土壤的方法进行了全面的户外试验，并评估了生物炭在野外老化时保留金属的时间。最后，通过使用定制的生物炭原料和热解工艺，增加了对设计生物炭的理解，以针对特定的土壤缺陷。随着生物炭继续被用作土壤改良剂，考虑到从环境中去除生物炭的困难，这些未知因素需要解决。
生物炭在农业和环境方面的应用取决于生物炭的几个特殊作用，包括SSA和表面电荷。当生物炭应用于土壤时，最初的积极作用，表现为内在的营养添加，可能会随着时间的推移而消散。因此，通过应用新鲜生物炭来维持农业生产力是具有挑战性的。生物炭老化会导致逐渐分解并形成一系列BDOM。这些BDOM在功能上与新鲜生物炭不同。通常，随着老化的进行，生物炭的尺寸减小，并且在生物炭表面形成羧基、羰基或羟基等官能团。这些官能团可能会增加BDOM与土壤矿物、营养物质和污染物之间的相互作用。因此，老化的生物炭或其他BDOM具有更高的保留阳离子和提高阴离子（如磷酸盐和砷酸盐）生物利用度的能力。OCs、SOM和矿物质与BDOM的相互作用可能会在不同的衰老阶段对OCs的生物利用度和移动性产生不同的影响。同时，老化的生物炭或其他BDOM与土壤矿物之间的相互作用可能会增加其在土壤中的稳定性。因此，老化生物炭的应用可能是一种有前途的农业生产力工具，同时缓解气候变化。生物炭在自然生态系统中的老化和显著负表面电荷（即CEC）的形成需要很长时间，而H2O2和HNO3或其他氧化剂的化学氧化可能会加速生物炭的有益作用。
合成生物炭复合材料是另一种广泛报道的生物炭改性技术。最近，人们开发并采用了不同的生物炭复合材料进行环境修复。根据科研人员的综述，生物炭复合材料大致可分为三类，包括纳米金属氧化物/氢氧化物生物炭复合物、磁性生物炭复合物质和功能性纳米颗粒涂层生物炭，这些生物炭复合制品与原始生物炭相比，生物炭复合材料通常具有更好的物理化学财产，例如丰富的官能团、较大的表面积、增加的反应位点和卓越的磁性。
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