Ugljična vlakna su podvrgnuta visoko-karbonizaciji (iznad 1000 stepeni) u okruženju inertnog plina tokom proizvodnje. Ovaj proces uključuje oslobađanje ne-ugljičnih elemenata (kao što su kisik i dušik) i preuređenje atoma ugljika, što rezultira neuređenom grafitnom strukturom. Površina postaje relativno glatka, bez aktivnih funkcionalnih grupa, što pokazuje inertnost i nisku reaktivnost. Kao ojačavajuće vlakno u kompozitnim materijalima, loša adhezija između karbonskih vlakana i polimera, zajedno sa slabom međufaznom vezom, dovodi do niske međulaminarne smične čvrstoće u kompozitima s polimernom matricom ojačanim vlaknima-, što utiče na njihovu primjenu. Poboljšanje površine vlakana ili međufaznih svojstava između karbonskih vlakana i polimera je ključno za dobijanje matričnih kompozita polimernih vlakana visokih{8}}ugljičnih vlakana-ojačanih.
Ugljična vlakna obično prolaze površinsku obradu (kao što je eloksiranje) i dimenzioniranje prije nego što napuste tvornicu. Neki istraživači dalje tretiraju površinu karbonskih vlakana kako bi povećali njenu hrapavost površine i polarne grupe, čime se poboljšava njen afinitet s polimerom. Trenutno, metode za površinsku modifikaciju karbonskih vlakana uglavnom uključuju oksidacijsku obradu, površinsku obradu, tretman plazmom, tretman površinskim cijepljenjem, gama{2}}tretman i ultrazvučni tretman.
