導電性好：石墨烯同金屬一樣屬于的導電體，而不像其它碳材料那樣為半導體。石墨烯的電阻率只有約10-6Ω·cm，比金屬銅或銀更低，為目前世上電阻率小的材料。

高導熱性：石墨烯的導熱系數(shù)高達5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，是一種新型高導熱材料。

導電奇快：石墨烯作為單質，在室溫下傳遞電子的速度比已知任何導體都快。其中電子的運動速度達到了光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。

石墨烯有潛力的應用是成為硅的替代品制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機，用石墨烯取代硅計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。

阻隔性高：雖然石墨烯已薄到，但其分子排列非常緊密，即使原子尺寸小的氦也無法穿透它，因而具有很好的阻隔性能。

超薄性能：石墨烯是至今發(fā)現(xiàn)的厚度薄的材料，薄是因為石墨烯是由碳原子構成的二維晶體，厚度只有一個原子。石墨烯不僅是已知材料中薄的一種，還非常牢固堅硬。

磁性極強：石墨烯有強大的磁場力，通過將片狀石墨烯變形為“納米泡泡”，科學家通過觀測電子的行為估算出它們在其中受到300特斯拉的磁場力，而這之前的所有試驗測到的是85特斯拉。這一發(fā)現(xiàn)有助于了解石墨烯的光電磁性質。

強度甚高：石墨烯完美的晶格結構，堪稱是人類已知強度的物質，具有超出鋼鐵數(shù)十倍的強度。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。

高熱穩(wěn)定：石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質，結構非常穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性很好。

完全透明：石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，具有的透光性。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板等等。