Oxidatie in de gas{0}}fase wordt doorgaans uitgevoerd bij lage of hoge temperaturen met behulp van lucht, O2 of zuurstof-bevattende gassen (zoals ozon en CO2). Het wordt gekenmerkt door eenvoudige apparatuur, lage kosten en lage vervuiling. Vergeleken met oxidatie in de vloeibare-fase, is oxidatie in de gas-fase gemakkelijker industrieel te implementeren door strikte controle van omstandigheden zoals tijd en temperatuur. Naarmate de tijd en temperatuur toenemen, etst oxidatie echter koolstofvezels, waardoor hun oppervlak groter wordt maar ook hun treksterkte wordt beïnvloed. Daarom is een nauwkeurige controle van de verwerkingstijd en temperatuur noodzakelijk om overmatige schade aan de koolstofvezels en een afname van de mechanische eigenschappen van het composietmateriaal te voorkomen.
Bij oxidatie in de vloeibare -fase worden koolstofvezels in een vloeibaar reactiesysteem geplaatst, waardoor het oxidatiemiddel in het vloeibare systeem kan reageren met de koolstofvezels, waardoor het koolstofvezeloppervlak wordt geëtst. HNO3, KMnO4, NaOCl en NaClO3 zijn veelgebruikte oxidatiemiddelen. Vergeleken met gas-fasebehandeling is vloeistof-fasebehandeling over het algemeen milder, veroorzaakt geen overmatige putvorming en heeft een langere verwerkingstijd, waardoor het geschikt is voor het bestuderen van de mechanismen van oppervlaktebehandeling.
Anodiseren, ook bekend als elektrochemische oxidatie, is een behandelingsmethode waarbij koolstofvezels als anode worden gebruikt en een potentieel op de koolstofvezel wordt toegepast om zuurstof op het oppervlak te genereren. Zuurstof in wording is zeer reactief en kan koolstofvezels oxideren en etsen. De bij het anodiseren gebruikte elektrolyten omvatten voornamelijk HNO3, H2SO4, NaCl, KNO3, NaOCl, NH4OH, NH4HCO3, NH4HS en NaOH. Bij de daadwerkelijke productie wordt de NH4HCO3-oplossing veel gebruikt vanwege de hoge reactiesnelheid en de zwakke corrosiviteit. Anodiseren biedt milde reactieomstandigheden, hoge bruikbaarheid en snelle en uniforme oxidatie, waardoor het geschikt is voor productie op grote-schaal en dus op grote schaal wordt gebruikt bij de behandeling van commerciële koolstofvezels. In praktische toepassingen passen operators vaak de uiteindelijke eigenschappen van de koolstofvezel aan om aan de productievereisten te voldoen door het type elektrolyt te veranderen of de stroom aan te passen.
