针对人工湿地污水处理系统对氮磷的去除效果不稳定以及系统的渗透性能在运行过程中会有所下降等问题，众多学者对填料进行了改良，并发现了对污染物具有特异性去除能力的填料。
目前填料改良主要从3个方面进行:①向填料中添加适量的改性材料，如沸石滤料、陶粒滤料、有机质滤料、生物炭滤料、粉煤灰滤料、火山岩滤料、蛭石滤料、石灰石滤料、改性填料及钢渣等吸附能力强、比表面积大以及通透性好的基质材料；②优化不同填料间的组合及配比，在传统自然土壤的基础上，选择添加吸附能力强、多种渗透性好的基质，如沸石、石英砂、给水厂污泥等，组成混合填料，可以是质量比也可以是体积比；③设计成多层填料，可以是双层，也可以是3层，甚至可以是3层以上，多层设置既可以增加渗透速率，降低发生堵塞的风险，也可以提升系统净化能力。
目前，对填料的研究主要集中在不同种类填料对不同污染物的净化效果，而对于填料间的组合应用的效果尚缺乏深入的研究，未形成统一的设计规范。由于中国各地区的土壤类型、地质条件不同，污水水质特点也不同，即使使用相同的填料及组合配比的情况下取得的净化效果也不一定相同。因此，应根据当地的实际情况，深入研究人工湿地污水处理系统适宜的填料类型及组合配比，使其能高效发挥对污染物的净化效果，这是该技术在中国推广应用的关键问题。
