Hiilikuitu hiiltyy korkeassa-lämpötilassa (yli 1000 astetta) inertissä kaasuympäristössä valmistuksen aikana. Tämä prosessi sisältää ei--hiilielementtien (kuten hapen ja typen) vapautumisen ja hiiliatomien uudelleenjärjestelyn, mikä johtaa epäjärjestyneeseen grafiittirakenteeseen. Pinnasta tulee suhteellisen sileä, josta puuttuu aktiivisia funktionaalisia ryhmiä, mikä osoittaa inerttiä ja alhaista reaktiivisuutta. Komposiittimateriaalien vahvistavana kuiduna hiilikuidun ja polymeerin välinen huono adheesio sekä heikko rajapintojen sidos johtavat alhaiseen kerrosten väliseen leikkauslujuuteen kuituvahvisteisissa polymeerimatriisikomposiiteissa, mikä vaikuttaa niiden sovelluksiin. Kuitupinnan tai hiilikuidun ja polymeerin välisten rajapintaominaisuuksien parantaminen on ratkaisevan tärkeää korkean -hiilikuituvahvisteisten-polymeerimatriisikomposiittien saamiseksi.
Hiilikuiduille tehdään tyypillisesti pintakäsittely (kuten anodisointi) ja liimaus ennen kuin ne lähtevät tehtaalta. Jotkut tutkijat käsittelevät edelleen hiilikuitupintaa lisätäkseen sen pinnan karheutta ja polaarisia ryhmiä, mikä parantaa sen affiniteettia polymeeriin. Tällä hetkellä hiilikuitujen pinnan modifiointimenetelmiä ovat pääasiassa hapetuskäsittely, pintapinnoituskäsittely, plasmakäsittely, pintaoksastuskäsittely, gamma-käsittely ja ultraäänikäsittely.
