Tretman plazmom je metoda modifikacije koja je privukla značajnu pažnju istraživača. Plazma je jonizirana mješavina koja sadrži ione, elektrone, slobodne radikale i pobuđene molekule i atome, koja u interakciji s površinom vlakana proizvodi visoko reaktivne tvari. U zavisnosti od svojstava upotrijebljenog plina, slobodni radikali, joni i metastabilne supstance mogu se generirati, pokrećući reakcije ablacije, unakrsno-vezivanja ili oksidacije. Tipični plinovi koji se koriste za stvaranje plazme uključuju zrak, O2, NH3, N2 i Ar.
Tokom procesa tretmana plazmom, plazma nagriza i mijenja morfologiju površine vlakna, čime se povećava njegova hrapavost. Oksidacija stvara kiseonik-koji sadrži aktivne funkcionalne grupe, povećavajući aktivnost površine vlakana. Ovo poboljšava fizičku interkalaciju i hemijsku vezu između vlakna i polimera, jačajući međufaznu adheziju. Korištenje blage plazme za obradu materijala ima dvije glavne prednosti: prvo, može se koristiti u bilo kojoj atmosferi, kao što su inertne, redukcijske ili oksidirajuće atmosfere; drugo, reakcija se odvija samo na površini materijala i ne mijenja značajno ukupna svojstva. Ova metoda tretmana je jednostavna za rukovanje, visoko efikasna, uzrokuje minimalno oštećenje vlakana i ne zahtijeva naknadni tretman. Međutim, ima vremenski{6}}osjetljivu prirodu; karbonska vlakna koja se tretiraju u plazmi moraju biti sastavljena sa polimernom matricom što je prije moguće.
