En este trabajo se realizaron ensayos de aplicación de plasma electrolítico (PE) sobre alambres delgados de acero inoxidable AISI 302 en una solución inerte. Las probetas se sometieron a ensayos de tracción, con el fin de medir cambios en su resistencia mecánica; adicionalmente fueron evaluadas en sus cambios morfológicos y microestructurales. Se encontró que después de 10 s de aplicación de PE, la superficie de las probetas estaba uniformemente cubierta por nódulos y cráteres propios del ciclo de fusión y enfriamiento del PE; se evidenció un significativo afinamiento del grano superficial, llegando a ordenamientos cristalinos de tamaño menor a 200 nm y también se observó que la capa superficial afectada presentó un incremento de la resistencia a la tracción de al menos un 57 % respecto al acero base.