等離子體處理法是指在PTFE表面通過高能離子的物理轟擊、化學反應和交聯來改變表面引入等離子體，改善其表面性質，以提高其表面能、潤濕性和附著性。由于該改性方法操作便利、廉價、清潔，并且可以在不改變PTFE整體性能的情況下，通過改變實驗參數和使用不同等離子氣體（單一等離子氣體或多組分等離子氣體），誘導特定的表面變化，使得成為PTFE主要表面改性方法之一。

Ji等采用常壓介質阻擋放電（DBD）等離子體在氦和氦/丙烯酸（He/AA）混合氣氛下對PTFE膜進行改性。結果表明，等離子體處理可以在不破壞膜主體的情況下對膜表面進行納米級修飾。

在He/AA混合氣氛下對膜進行表面改性后PTFE膜的水接觸角從109.9°降至67.8°，等離子體處理膜的親水性得到改善。

Asrafali等使用氮氣作為活性氣體的等離子體處理對PTFE膜進行改性，利用衰減全反射傅里葉變換紅外光譜（ATR?FTIR）、水接觸角、場發射掃描電子顯微鏡（FE?SEM）和X射線光電子能譜（XPS）等多種表面表征方法對等離子體處理后的PTFE表面進行了測試。

天津津騰實驗至研究表明，等離子體處理導致PTFE表面出現了新的極性基團，在較短的2min等離子體時間內，N2能有效降低PTFE的疏水性。證明了等離子體處理可以有效地實現在保持整體性能的同時調節表面性能的能力。