有些时候，通过对体外材料的表面改性来增强培养细胞的黏附性和培养过程中细胞生长速率是十分必要的。在某些特殊情况下，细胞黏附效果是保证细胞繁殖的必要条件，经过等离子体表面改性后的体外细胞培养皿，在其表面的细胞繁殖速率明显比未处理的培养皿表面的细胞繁殖速率快。实验结果表明，聚酯、聚乙烯和K-树脂等材料经过等离子体改性后，其细胞附着性可明显提高。

与其他材料相比，一些有机硅及聚氨酯等聚合物的表面摩擦系数较高。这种材料制成的器械经过等离子体表面处理后，在涂覆上一层低摩擦系数的聚合物，表面就会更加润滑。例如，等离子体表面改性后可调高医用导管表面上水凝胶涂层的黏附性，水凝胶涂层能降低医用导管与血管壁之间的摩擦。用于导尿管、呼吸气管和心血管的插管，或内窥镜/腹腔镜手术的仪器，以及用于眼科的材料，再与体液接触时应具有良好的疏滑特性，这样体液与这些光滑的医疗器械表面接触时，才不会黏附再其表面上。被电离的等离子体活化气体可以制造这样低摩擦系数的材料表面。这种低摩擦系数的医疗器械在插入病人体内或从体内取出时，会降低对病人黏膜的机械损伤以及减少病人的不适感。等离子体技术或等离子体技术结合其他技术，尤其是结合二甲苯聚合物涂覆技术，以成功在各种医疗器械的制造中得到了应用，如在眼科和影像外科手术中等。

通过薄膜沉积方法在塑料产品的表面沉积一个阻隔层，可以降低酒精、其他液体在塑料产品表面的渗透能力。例如等离子体处理后的高密度聚乙烯可以使这种聚乙烯材料对酒精的渗透能力降低10倍。由于血液与生物材料中的一些化学成分会发生相互作用，这种相互作用会导致血液凝固，危害人体，所以像硅橡胶、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、PVC等生物材料制成的与血液接触的植入物仅能在血液中停留很短的时间。例如，PVC血袋中的二辛脂邻苯二甲酸酯（DOP）和某些稳定剂会慢慢从PVC基底中释放出来，与血液互相反应从而引发血液凝固。等离子体对PVC材料处理后，在表面形成一层紧密交联的防渗薄膜，这层膜具有生物相容性，可以在一个较小的范围内调节膜的分散率，起控制稳定剂等物质传输的作用。

通过等离子体改性膜材料还可以提高对扩散物质的选择性。通常要膜材料在保持高渗透率的同时，还应该对渗透物质具有高选择性。结合化学作用或物理限制，通过控制孔的大小可以提高膜表面的选择性，血液透析、蛋白质纯化等生物分离过程都得益于这一技术的实施。

通常，具有诊断功能的生物传感器要求把酶或抗体等生物组分固定在传感器的表面。等离子体的接枝与表面功能化处理为生物组分和基底之间建立共价键合提供了便捷、高效的方法。