常用的碳纖維表面處理方法主要有四種，表面清潔法、氣相氧化法、液相氧化法、表面塗層法。
第一種是在惰性氣體的保護下將碳纖維加熱到一定的高溫並保持一段時間，可以去除吸附水、提高結構強度。
第二種方法是在管式爐中加入臭氧通過600度的高溫進行氧化，經過這樣處理後的碳纖維可以提高抗拉強度，這種方法裝置簡單，反應週期短。
第三種方法比前一種效果要好，條件恰當的話，可以增加一倍以上的複合材料剪下強度，但是會略微降低一點纖維強度。
最後一種表面塗層法，它是把一些聚合物、處理劑等塗在碳纖維表面降低缺陷，達到緩解介面應力的作用，從而提高碳纖維複合材料的效能。
