在化學相容性或化學鍵合中表現出來的強界面作用力能增強兩個表面之間的黏附性。通常聚合物具有較低的或中等能量的表面能，因此很難在其表面進行黏結或進行表面涂層。經氧等離子體表面處理后，聚丙烯的表面張力從29dyn/cm提高到了72dyn/cm，幾乎達到接觸角為零的全水吸附所需的數值。其他材料表面經過活化工藝，會使表面硝化、氨化或氟化。等離子體表面改性可以在表面形成如胺基、羥基、羰基、羧基等功能團，提高界面黏附力。醫用導管、輸液袋、透析過濾器和其他組件，以及醫用注射針頭、用于裝血液的塑料薄膜袋和藥袋的附著黏合都得益于等離子體對材料表面的活化工藝。

常規的清洗方法不會完美，常在清洗后會仍然殘留薄薄的一層污染物。但如果采取等離子體活化工藝清洗，弱化學鍵將很容易被打斷，即使污染物殘留是在幾何形狀非常復雜的表面上，也照樣可以去除掉。等離子體可以去除油膜、微觀的秀菌或其他污染物，這些污染物是在儲存過程中或前期制造工藝中，通過化學轉化形成的高蒸汽壓的揮發性氣體黏附在材料表面形成的。注射成型添加劑、硅基化合物、脫模劑及部分被吸收的污染物可以通過等離子體放電清洗，能有效地從塑料、金屬和陶瓷的表面去除。對后續制造產生干擾的塑料添加劑也可以通過等離子體去除，并且在這個去除過程中不會破壞或更改基底的屬性。此外，采用等離子體清洗技術，還可以清洗及其敏感的儀器零件表面或植入物的表面。

等離子體可以改進表面的潤濕性，降低大多數基底材料與水或其他液體的接觸角。實驗證明，材料只需要被等離子體處理幾分鐘就可以使其表面的水解除及哦啊降低至少2度。與血液過濾器或各種透析過濾薄膜一樣，也包括透析過濾系統的微濾組件，等離子體同樣也可以賦予織物或無紡布織物永久的清水性能。培養皿、滾瓶、微載體和細胞膜等細胞培養基質的表面均可以通過等離子體改性來大大提高其潤濕性。通過控制表面的化學結構、表面能和表面電荷狀態可以改善細胞生長情況、蛋白結合性能以及特定細胞附著性能。

等離子體處理無紡布或其他織物布料的表面，也可以使其具有疏水性。疏水性表現為拒水特性，當這種布料浸沒在水溶液中時，不再通過毛細管效應吸水。這種技術同樣也適用于某些材料，使其具有疏油性或使紙張、紡織品和過濾元件等具有疏水性。四氟化甲烷、六氟化硫、氟化烴等氟化物，可以用于誘使表面結構中氫原子被氟原子替代，形成類似聚四氟乙烯的結構，從而使材料表面具有疏水性、化學惰性以及高化學穩定性。