等离子体表面处理是在等离子体状态下，非聚合性气体对高聚物材料表面作用的物理过程和化学过程，非聚合性气体包括反应性气体和非反应性气体，它们对高聚物材料表面作用的机理也不相同。
RH+2O·-→R□+H+O,
与原子氧反应
RR、+O.→R+R.O
RH+O.→R□+OH
与分子氧反应
R+O、→ROO.
与过氧化自由基反应ROO.+R'H一>ROOH+R'
等离子体表面氧化反应与通常的热氧化反应不同，它在反应过程中生成大量的自由基，并借助于自由基进行连锁反应，这样的连锁反应不仅引入了大量的含氧基团，如羧基、羟基等，而且由于氧对材料表面的氧化分解起到了刻蚀的作用，对于不同的材料引入的基团数目和形式也不相同。此外，CO2,CO,H2O及其他含氧的气体在等离子体状态下也可分解为原子氧，同样具有氧等离子体的作用。
(2)非反应性气体：Ar,He和H2等是非反应性气体，这些气体的原子不直接进入到高聚物材料表面的大分子链中，但由于这些非反应性气体等离子体中高能粒子轰击材料表面时传递能量，使材料表面产生大量自由基，借助于这些自由基在材料表面形成交联结构，所以高聚物材料在非反应性等离子体中处理，表面能形成一层薄薄的致密的交联层，不仅改变了材料的表面自由能，增强了弱边界层强度，而且还可以减少高聚物内部低分子物质的渗出。当高聚物材料表面用惰性气体的等离子体进行处理时，如果被处理的高聚物材料本身含有氧，则由大分子断裂分解而形成大分子碎片进入等离子体内，进而形成活性的氧，其效果与氧等离子体处理效果相当。如果材料本身不含氧，用惰性等离子体处理后新生的自由基，由于其半衰期可达2~3d,因此能与空气中的氧发生作用，导致氧结合到大分子链上。所以非反应性气体等离子体处理含氧的高聚物材料表面时，将出现交联、刻蚀、引入极性基团三者的竞争效应
由接触角测量可知，样品处理条件不同导致改性效果各异。表明通过控制氧等离子体的处理条件，即控制改性时间、射频功率及氧气流量，可以控制改性程度。
