仅仅靠分散设备的外力作用很难得到稳定的炭黑分散体系，在停止外力作用时炭黑很容易聚集。因此，一般情况下，炭黑在分散设备作用的同时需要在分散体系中添加入适当的分散剂，使分散剂吸附到炭黑表面，从而达到炭黑改性和分散的要求。直接分散法所用的分散剂主要涉及到低分子分散剂（即表面活性剂）、高分子分散剂以及混合分散剂等类型。

1）低分子分散剂（即表面活性剂）

在炭黑水性分散体系的制备中，表面活性剂在水性体系中的炭黑表面的吸附性质，有相同的形状和特征，为有长吸附平台的Langmuir型。

2）高分子分散剂  
低分子分散剂因为空间阻力极弱，致使得分散体系较不稳定，鉴于高分子分散剂的空间体积较大（具有一定空间位阻），因此高分子分散剂已成了炭黑水性体系研究的方向之一。高分子分散剂吸附在炭黑表面的锚固端和伸向分散介质的溶剂化端是可以根据需要而自行搭配的，嵌段共聚物和接枝共聚物的分散效果优于均聚物和无规共聚物。

3）混合分散剂
分散剂间的混用也是炭黑水性分散体系研究的一个热点，主要是非离子、阴离子型。分散剂间的混用，低分子、高分子分散剂间的混用。使用分散剂直接分散炭黑制备得到炭黑水性分散体系，操作简便，条件要求低，关键是分散剂的选择，炭黑专用的分散剂的合成也一直是炭黑分散研究的焦点之一。