Kulfiber gennemgår høj-temperaturforkulning (over 1000 grader) i et miljø med inert gas under fremstillingen. Denne proces involverer frigivelse af ikke-kulstofelementer (såsom oxygen og nitrogen) og omlejring af kulstofatomer, hvilket resulterer i en uordnet grafitstruktur. Overfladen bliver relativt glat, mangler aktive funktionelle grupper, og udviser således inertitet og lav reaktivitet. Som en forstærkende fiber i kompositmaterialer fører den dårlige vedhæftning mellem kulfiber og polymeren sammen med svag grænsefladebinding til lav interlaminær forskydningsstyrke i fiber-forstærkede polymermatrixkompositter, hvilket påvirker deres anvendelser. Forbedring af fiberoverfladen eller grænsefladeegenskaberne mellem kulfiber og polymeren er afgørende for at opnå høj-kulfiber-forstærkede polymermatrixkompositter.
Kulfibre gennemgår typisk overfladebehandling (såsom anodisering) og limning, før de forlader fabrikken. Nogle forskere behandler kulfiberoverfladen yderligere for at øge dens overfladeruhed og polære grupper og derved forbedre dens affinitet med polymeren. I øjeblikket omfatter metoder til overflademodifikation af kulfibre hovedsageligt oxidationsbehandling, overfladebelægningsbehandling, plasmabehandling, overfladepodningsbehandling, gamma-strålebehandling og ultralydsbehandling.
