Quá trình oxy hóa pha khí-thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp hoặc cao bằng cách sử dụng các khí có chứa không khí, O2 hoặc oxy- (chẳng hạn như ozon và CO2). Nó được đặc trưng bởi thiết bị đơn giản, chi phí thấp và ô nhiễm thấp. So với quá trình oxy hóa pha{6}}lỏng, quá trình oxy hóa pha khí-dễ thực hiện hơn trong công nghiệp bằng cách kiểm soát chặt chẽ các điều kiện như thời gian và nhiệt độ. Tuy nhiên, khi thời gian và nhiệt độ ngày càng tăng, quá trình oxy hóa sẽ ăn mòn sợi carbon, làm tăng diện tích bề mặt nhưng cũng ảnh hưởng đến độ bền kéo của chúng. Do đó, việc kiểm soát chính xác thời gian và nhiệt độ xử lý là cần thiết để tránh làm hỏng sợi carbon quá mức và giảm tính chất cơ học của vật liệu composite.
Quá trình oxy hóa pha lỏng-liên quan đến việc đặt sợi carbon vào hệ thống phản ứng lỏng, cho phép chất oxy hóa trong hệ thống chất lỏng phản ứng với sợi carbon, từ đó khắc lên bề mặt sợi carbon. HNO3, KMnO4, NaOCl và NaClO3 là những chất oxy hóa được sử dụng phổ biến. So với xử lý ở pha khí-, xử lý ở pha lỏng-nói chung nhẹ hơn, không gây ra vết rỗ quá mức và có thời gian xử lý lâu hơn nên phù hợp để nghiên cứu các cơ chế xử lý bề mặt.
Anodizing, còn được gọi là quá trình oxy hóa điện hóa, là phương pháp xử lý sử dụng sợi carbon làm cực dương và tạo ra điện thế cho sợi carbon để tạo ra oxy trên bề mặt của nó. Oxy mới sinh có tính phản ứng cao và có thể oxy hóa và ăn mòn sợi carbon. Các chất điện phân được sử dụng trong quá trình anodizing chủ yếu bao gồm HNO3, H2SO4, NaCl, KNO3, NaOCl, NH4OH, NH4HCO3, NH4HS và NaOH. Trong thực tế sản xuất, dung dịch NH4HCO3 được sử dụng rộng rãi do tốc độ phản ứng cao và khả năng ăn mòn yếu. Anodizing cung cấp các điều kiện phản ứng nhẹ, khả năng hoạt động cao cũng như quá trình oxy hóa nhanh và đồng đều, khiến phương pháp này phù hợp cho{14}}sản xuất quy mô lớn và do đó được sử dụng rộng rãi trong xử lý sợi carbon thương mại. Trong các ứng dụng thực tế, người vận hành thường điều chỉnh các đặc tính cuối cùng của sợi carbon để đáp ứng yêu cầu sản xuất bằng cách thay đổi loại chất điện phân hoặc điều chỉnh dòng điện.
