填充改性是PTFE最主要的改性方法之一，其操作方法簡單，應用前景廣闊，研究者進行了大量的探索工作。

目前填充改性可分為纖維填充，包括碳纖維（CF）和玻璃纖維（GF）等；以及顆粒填充，包括Cu，MoS2，Al2O3和SiO2等。

纖維改性目前纖維改性的填充材料主要是CF和GF，用以改善復合材料的力學性能。在PTFE纖維填充改性過程中，纖維主要起承載作用，而基體材料將纖維牢固地粘接在一起并將載荷傳遞給纖維。

CF是有機纖維經炭化、石墨化后含碳量達到95%以上的新型纖維材料。CF具有優異的耐腐蝕性和耐高溫性，廣泛用作橡膠、塑料及各種復合材料的優質填料或性能改進劑。

Zhang等通過壓縮和燒結制備了由不同尺寸CF填充的改性PTFE，并對制備的復合材料的力學性能和耐磨性進行了測試。

天津津騰實驗室實驗表明，不同尺度CF的加入降低了復合材料的拉伸和沖擊性能，但彈性模量和耐磨性均有顯著提高。其中，添加1.5%7µm的CF雖然使PTFE復合材料的抗拉強度從27.9MPa降低了約20%，斷裂伸長率降低了約30%，但磨損率降低了70%，彈性模量提高了70%。