A plaszticizáció jelensége a polimer membránok alkalmazásánál igen gyakran előfordul, így mindenképpen szót kell ejteni róla. A plaszticizáció során a gázelegyben jelen lévő egyik komponens (behatoló ágens) a membrán duzzadását okozza (Wessling, 1991), mégpedig oly módon, hogy az ágens a polimer mátrixon belüli szorpciója történik meg. Ezáltal a szabad térfogat (FFV) megnő a membránban, aminek eredményeként az összes gázkomponens membránon keresztüli diffúziója felgyorsul. Ez pedig a permeabilitáson túl a szelektivitások változását is eredményezi. A leggyakoribb gázkomponens, ami jelentős plaszticizációt okoz, a szén-dioxid (Suleman, 2016), és a gumiszerű („rubber-type”) membránok esetében eredményezi ezt a folyamatot. A földgáz és biogáz tisztításánál különösen nagy problémát jelent ez a jelenség, hiszen rontja a szelektivitást. A plaszticizációs hatás csökkentése érdekében például a membrán anyagában létrehozott keresztkötések, illetve bizonyos termikus kezelések jelenthetnek megoldást.