В статье представлены результаты комплексного исследования структуры сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых волокон до и после воздействия потока низкоэнергетических ионов, генерируемого в условиях высокочастотного разряда при пониженном давлении. Особое внимание уделено геометрическим и топологическим параметрам, полученным с использованием рентгеновской компьютерной томографии. Установлено, что, несмотря на сохранение общего объёма волокон в заданной области, наблюдаются существенные изменения в показателях площади поверхности и её удельных значениях. Плазменная модификация способствовала повышению удельной поверхности волокон без значительного влияния на их физические параметры, такие как плотность и линейная плотность. Гравиметрический анализ выявил перераспределение массы по длине филаментов, обусловленное структурной перестройкой поверхности и локальной прививкой функциональных групп. Эти изменения интерпретируются как факторы, повышающие адгезионный потенциал волокон при использовании в качестве армирующего наполнителя в композиционных материалах. Наблюдаемое увеличение удельной поверхности при сохранении объёма и массы волокна указывает на формирование рельефной, активированной поверхности, способствующей более эффективному межфазному взаимодействию с полимерной матрицей. Это, в свою очередь, открывает возможности повышения адгезионной прочности армирующего компонента в композиционных материалах без риска нарушения механических характеристик самого волокна. Выявленные тенденции открывают перспективы для создания высокопрочных и износостойких полимерных композитов медицинского и технического назначения. Практическая значимость результатов заключается в возможности управляемой модификации поверхности волокон без нарушения их объёмной целостности, что особенно важно при проектировании сложных армированных структур. Работа демонстрирует потенциал плазменной обработки как перспективного инструмента в инженерии волокнистых армирующих компонентов.