El tractament amb plasma és un mètode de modificació que ha cridat considerablement l'atenció dels investigadors. El plasma és una mescla ionitzada que conté ions, electrons, radicals lliures i molècules i àtoms excitats, que interacciona amb la superfície de la fibra per produir substàncies altament reactives. Depenent de les propietats del gas utilitzat, es poden generar radicals lliures, ions i substàncies metaestables, iniciant reaccions d'ablació,-enllaç creuat o oxidació. Els gasos típics utilitzats per generar plasma inclouen aire, O2, NH3, N2 i Ar.
Durant el procés de tractament amb plasma, el plasma grava i altera la morfologia superficial de la fibra, augmentant així la seva rugositat. L'oxidació genera oxigen-que conté grups funcionals actius, augmentant l'activitat de la superfície de la fibra. Això millora la intercalació física i l'enllaç químic entre la fibra i el polímer, reforçant l'adhesió interfacial. L'ús de plasma suau per tractar materials té dos avantatges principals: en primer lloc, es pot utilitzar en qualsevol atmosfera, com ara atmosferes inerts, reductores o oxidants; en segon lloc, la reacció només es produeix a la superfície del material i no altera significativament les propietats generals. Aquest mètode de tractament és senzill d'operar, molt eficient, causa un dany mínim a la fibra i no requereix cap tractament posterior. No obstant això, té una naturalesa-sensible al temps; les fibres de carboni tractades en plasma s'han de compondre amb la matriu polimèrica tan aviat com sigui possible.
