儘管PTFE具有優異的性能，但其缺點（如壓縮回彈性差，蠕變大和「冷流現象」）會影響PTFE的密封性能，因此，改性聚四氟乙烯進一步提高其綜合性能是研究的重點。目前，聚四氟乙烯的改性主要是與其他材料複合，並利用複合材料的特性來彌補聚四氟乙烯本身的不足，從而達到改性的目的，主要方法有：表面處理改性，填充改性，共混改性等。
一、表面處理改性，PTFE極低的表面活化性和不粘特性限制了它與其他材料的複合， PTFE材料的表面改性是為了改善表面活化性，常用的PTFE表面改性技術如下：
1.表面活化技術
（1）等離子活化方法。用氬，氦，氫，氮和其他氣體的等離子體處理PTFE材料，以增加其表面的自由能，提高其潤溼性和附著力，並形成可以膠接在表面上的表面活化層。
（2）輻照活化法。通過高能射線的輻照使表面脫氟，從而產生與其他材料的粘合效果。
（3）電暈放電活化方法。經過適當的電暈處理後，在一定的氣氛中，PTFE會在其表面形成膠接的活化層；
（4）醋酸鉀活化法。在特定溫度下將PTFE浸入熔融的醋酸鉀中，經過一定的處理時間後，在其表面上會形成具有一定程度活化作用的活化層。
（5）特定混合液處理活化方法，例如，PTFE在一定配比的氫氧化鈉、二丙烯基聚氰胺混合液中加熱處理一定時間即可提高其表面活化性。還有一些其他活化處理法，如特斯拉空心變壓器放電活化法、準分子雷射活化法等。
2.化學腐蝕表面改性
PTFE也可以通過用某些化學物質腐蝕其表面進行改性。常用的表面腐蝕劑如下：
（1）鈉金屬的氨溶液。用一定濃度的該溶液處理PTFE後，其接觸角可以從108°減小到52°，從而可以與其他材料用環氧粘結劑複合。
（2）鈉萘四氫呋喃溶液。表面改性可以通過用一定濃度的鈉，萘和四氫呋喃溶液處理PTFE來實現。還有其他的一些腐蝕性，如鹼金屬汞齊腐蝕，酸性腐蝕，五碳基鐵腐蝕等。
3、表面沉積改性
將PTFE 浸入一些金屬氫氧化物的膠體溶液中，使膠體粒子沉積在PTFE 表面，從而增大其潤溼角，達到改善其表面活化性的目的，上述的一些方法主要適用於PTFE 薄膜的表面改性，這些方法各有優缺點，合理應用或尋找新的表面活化處理方法是擴大PTFE 薄膜應用的主要途徑。
二、填充改性
在聚四氟乙烯中加入不同的填料製成填充聚四氟乙烯，能有效地改進其性能，常用的填料有碳纖維、玻璃纖維、青銅粉、石墨、二硫化鉬以及一些聚合物填劑。
（1）、碳纖維。碳纖維可改進聚四氟乙烯的機械性能、耐熱性和耐摩擦性。碳纖維填充聚四氟乙烯的線膨脹係數小，導熱率高，其模壓強度、耐蠕變性以及在水中的耐磨耗性均有大幅度提高。
（2）、玻璃纖維。一般填充到聚四氟乙烯的玻璃纖維直徑為10～13μm ，平均長度為80μm ，長徑比為5～10 ，填充量一般為15 %～25 %，加玻璃纖維將使其耐蠕變性和抗冷流性得到較為顯著的改善，耐磨性能也會大大提高。但隨著玻璃纖維含量的提高，其拉伸強度、伸長率及韌性會逐漸下降，摩擦係數逐漸增大。