粘土按改性方法原理可分为物理改性、化学改性及物理和化学相结合的机械力化学改性。

物理改性：有机膨润土经过超声辐射后产生层问剥离，橡胶能够插层进入粘土层问，形成纳米分散结构的复合材料并具有较好的界面作用，从而提高材料的性能。

表面化学改性：

（1）活化剂改性粘土：利用表面活性的有机官能团等与粘土表面进行化学吸附或反应，从而使表面活性剂(通常有硅烷，钛酸酯类偶联剂，硬酯酸，有机硅等)覆盖于粒子表面以增加其润湿性。

（2）有机季铵盐改性粘土：有机季铵盐改性是改性粘土一种主要的方法。长碳链烷基季铵盐如十八或十六烷基三甲基氯化铵或溴化铵是使用最多的改性剂，也可不直接用长碳链季铵盐，而采用长碳链脂肪胺，脂肪胺先与盐酸作用产生盐酸盐并离解成胺的阳离子，再与粘土层问的水合阳离子进行交换。经上述两步反应后有机胺阳离子进入粘土晶层空间，使片层表面得到改性，晶层间距增加，片层表面被有机离子上的烷基长碳链覆盖，从而使其表面由亲水性变为亲油性，增加了粘土与高分子的亲和性，同时较长的烷基分子链在片层问以一定方式排列，可使层问距增加，有利于聚合物大分子插层到片层。

（3）聚合物单体改性粘土：将聚合物单体作为改性剂直接插层到蒙脱土片层间，再通过原位加成聚合得到纳米复合材料。

（4）其它有机改性剂：用椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)改性的蒙脱土分散在环氧树脂/甲基四氢化邻苯二甲酸酐体系中形成环氧树脂的纳米共混体系。还有采用苯酚和甲醛在草酸的催化下对蒙脱土进行了改性，改性土的层间距显著扩大，在环氧树脂中能良好分散形成剥离型的纳米复合材料，以及采用有机磷盐如四甲基溴化磷、三甲基苯基碘化磷改性蒙脱土。

机械力化学改性：机械力化学改性是在粉磨过程中

加入合适的表面改性剂，利用机械应力对粒子表面进行激活，以改变其表面晶体结构和物理化学结构。由于晶格发生位移，内能增大，在外力作用下，填料表面与其他物质发生作用，达到表面改性的目的。