El polieteretercetona (PEEK) se ha convertido en un material alternativo para implantes ortopédicos y dentales. Sin embargo, la bioinercia es una limitación importante en este material. En el presente estudio, se fabricó un recubrimiento de hidroxiapatita (HA) y nitruro de titanio (TiN) mediante pulverización catódica de magnetrón de corriente continua pulsada y se trató con un tratamiento hidrotérmico para mejorar la propiedad bioactiva del PEEK. Se estudió el comportamiento de disolución del recubrimiento en una solución de fluido corporal simulado (SBF) a 1, 3, 5, 7, 14, 21, 28 y 56 días. La superficie del recubrimiento se analizó antes y después del proceso de inmersión mediante espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La alteración de la concentración de calcio y fósforo en el SBF se cuantificó mediante un espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES). Se observó que la disolución del recubrimiento y la precipitación del complejo de fosfato de calcio del SBF ocurrían de manera repentina y continua a lo largo de los tiempos de inmersión. Estos procesos resultaron en una alteración tanto de las propiedades físicas como químicas del recubrimiento. Después de 56 días, el recubrimiento permaneció en las superficies de PEEK y la relación Ca/P fue de 1.16. Estos resultados indican que el recubrimiento HA-TiN mediante pulverización catódica de magnetrón de corriente continua pulsada seguido de un tratamiento hidrotérmico mejoró la bioactividad de los materiales y proporcionó un beneficio potencial para aplicaciones ortopédicas y dentales.