Léčba plazmou je modifikační metoda, která přitahuje značnou pozornost výzkumníků. Plazma je ionizovaná směs obsahující ionty, elektrony, volné radikály a excitované molekuly a atomy, která interaguje s povrchem vlákna za vzniku vysoce reaktivních látek. V závislosti na vlastnostech použitého plynu mohou vznikat volné radikály, ionty a metastabilní látky, které iniciují ablaci, zesíťování{2}}nebo oxidační reakce. Typické plyny používané k výrobě plazmy zahrnují vzduch, O2, NH3, N2 a Ar.
Během procesu plazmového zpracování plazma leptá a mění povrchovou morfologii vlákna, čímž se zvyšuje jeho drsnost. Oxidace vytváří kyslík-obsahující aktivní funkční skupiny, čímž se zvyšuje aktivita povrchu vlákna. To zlepšuje fyzikální interkalaci a chemickou vazbu mezi vláknem a polymerem a posiluje mezifázovou adhezi. Použití mírné plazmy k ošetření materiálů má dvě hlavní výhody: za prvé, může být použito v jakékoli atmosféře, jako je inertní, redukční nebo oxidační atmosféra; za druhé, k reakci dochází pouze na povrchu materiálu a významně nemění celkové vlastnosti. Tato metoda úpravy je jednoduchá na obsluhu, vysoce účinná, způsobuje minimální poškození vlákna a nevyžaduje žádnou další úpravu. Má však čas-citlivou povahu; uhlíková vlákna zpracovaná v plazmě je třeba co nejdříve spojit s polymerní matricí.
