因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
石墨烯具有很强的化学敏感性，可以制成高效探测器等。涂有石墨烯的传感器可以检测到含有用于炸药、氨等化学物质的低浓度的蒸汽。
石墨烯的这些特性注定要给诸多产业带来翻天覆地的变化。但是我们普通人最关心的还是石墨烯可能会给我们的生活带来什么样的便捷。虽然现在仍有制备上的困难和成本限制等问题，但已经有一些优秀研究成果问世，展现了极佳的研发前景。
在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性;加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。
中国的科研人员发现细菌的细胞在石墨烯的纸上无法生长，而人类细胞则不会受损。利用这一点可以利用它来做绷带、食品包装甚至抗菌T恤衫。
针对将石墨烯的强度和韧性， 微软创始人比尔˙盖茨的“比尔和梅琳达盖茨基金会”早前制定出“新世代安全套”计划，将提供10万美元赞助款给英国曼彻斯特大学，以研发更薄更坚韧的安全套。
西班牙Graphenano公司同科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，其储电量是目前市场最好产品的三倍，用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。最重要的是其成本将比锂电池低77%，消费者完全可承受。
一直以来，石墨烯都是科研人员眼中的宠儿。近日，一个由美韩研究人员组成的联合小组报告称他们将小片石墨烯连接到金属电极上，悬空于基底材料上方并加载一定的电流使其加热，制成了只有一层原子的世界最薄电灯泡，或将制成最薄的显示器。
南开大学的一个联合科研团队通过3年的研究，获得一种光照即可移动的特殊石墨烯材料。据悉，这是迄今为止科学界第一次用光推动一个宏观物体并实现的宏观驱动。介绍这一成果的论文一经发表就迅速引起了国际科学界关注。
像石墨烯这种具有革命性的新材料的发展，需要长期的资本投入，以创建完整的价值链和实现与终端市场应用领域的有效对接。随着科技的进步，石墨烯制备和应用的产业化浪潮必将在全球范围内展开。
