由于这类方法在生产工艺上难于实施和控制并且成本太高，目前主要应用于生物医学材料，在包装材料领域罕被报导。物理共混是经济、简便、易行的材料复合改性方法。采用丙三醇、柠檬酸酯、低分子量聚乙二醇等作为增塑剂，降低了聚乳酸的玻璃化转变温度，提高了材料断裂伸长率和韧性，但弹性模量和拉伸强度明显降低。采用PCL、PBS等生物可降解高分子共混改性聚乳酸，能显著提高断裂伸长率和韧性，但材料其它力学性能降低，而且成本高于纯聚乳酸产品。将天然高分子（如各种纤维、淀粉、大豆蛋白等）填充于聚乳酸，虽然降低了成本，但是材料的机械性能和热性能整体下降，还导致了吸湿性强、质量不稳定、低热稳定性、低透明度等缺点。采用碳酸钙等无机增强剂可明显提高聚乳酸材料的机械性能，但两者间的弱相容性极大损害了材料的柔韧性。聚合物纳米复合材料由于纳米尺度效应而能够产生突出的性能，成为材料科学研究的热点。采用纳米无机纤维和粒子及层状硅酸盐改性聚合物，显示出比常规无机粒子更高的增强效果，还增强了材料的耐热性、阻燃性和气体阻隔性等。但是，聚乳酸与多数无机纳米粒子相容性不高，无机纳米粒子在基质内易自聚集且层状硅酸盐难于被剥离，虽然也能够增强材料但填充量不高并急剧降低了材料的韧性。虽然可以通过表面接枝修饰无机纳米粒子加以解决，但是目前这类方法尚需完善而且很难大规模实施。此外，无机纳米粒子的生物相容性尚需进一步证实，在食品包装材料方面的应用值得商榷。
聚乳酸作为包装材料在国外被广泛研究，许多产品也已进入实际应用；国内的聚乳酸包装材料的研究相对滞后，市场化规模有限。目前日本是聚乳酸包装材料最大的研发中心，而聚乳酸包装材料的技术趋势以包装容器与层状产品为主。
国外自1992年申请聚乳酸包装应用的第1件专利起共公开了121个专利族并衍生出246个专利，专利申请量于2000年开始持续增长，在2002年达到最高峰后趋于平稳。国内专利申请较晚，数量相对过少，专用于生产碳纤维的设备。聚乳酸包装材料的应用领域在不断扩展，涉及食品保存材料、医用配制品、垃圾收集或清除品、涂料组合物、织物、家居覆盖材料、绳子、电刻等领域。在中国，国内申请人涉及的领域为食品包装用的包装袋、复合膜和容器，国外申请人主要为生物可降解薄膜、层状薄膜袋、拉伸成型的模塑制品、成型制品的方法、聚酯材料制备及电设备的外壳或结构零部件等。整体来看，聚乳酸包装材料的热点集中于B65D、B32B，即包装容器和层状产品（薄膜、板材），预计国外近几年将会在这两大领域中形成较大产业。