1、物理性质

（1）硬度高，石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，断裂强度高达130Gpa，每100 nm的单层石墨烯可承受的最大压力达到2.9 µN，相当于要施加55 N的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果能制取出石墨烯塑料包装袋（厚度100 nm），那么需要施加近20,000 N的压力才能将其扯断，即可以承受大约两吨重的物品。

（2）奇特的电子特性，能够在常温下观察到量子霍尔效应。其具有迪拉克圆锥的能带结构，在狄拉克点处能量呈线性色，被称为准金属或者是零带隙半导体。其载流子被证明是有效质量为接近与零的狄拉克费米子。

（3）导热系数高，可达5300 W/m•K，为金刚石的5-6倍（金刚石导热系数约为1000 W/m•K），与碳纳米管相当。优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。

（4）透光性好，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，单层石墨烯透光率高达97.7%。目前触屏市场的主流材料ITO的透光率在86%左右，远低于单层石墨烯。

（5）导电性好，常温下其载流子迁移率超过15000 cm2/V•s，十倍于单晶硅。而电阻率只约10-6 Ω•cm，与目前导电性最好的材料铜或银相当，可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。

（6）比表面积大，理论上可达2630m2/g，可在锂离子电池、超级电容器等新能源上得到应用。

（7）可弯曲，可用来发展柔性电子触摸屏或可穿戴设备，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

2、化学性质

（1）常温下的化学稳定性。石墨烯也是一种碳单质，在常温下具备一定的化学稳定性。

（2）还原性。可被氧化性酸氧化，利用该特性可将石墨烯裁剪成小碎片

（3）吸附性。可作为吸附剂应用于污水处理，也可作为催化剂载体应用于多种催化反应。