從材料科學的層面講，石墨烯具有許多特殊而優(yōu)異的性質(zhì),，然后具有廣泛的應用遠景,。在此試舉幾例：
    (1)石墨烯具有超高的載流子遷移率和熱導率，遷移率是傳統(tǒng)硅基材料的幾十乃至幾百倍,。載流子遷移率關(guān)于微電子器件來說是一項極端要害的參數(shù),，若是遷移率過低，將會導致產(chǎn)熱嚴峻,、響應頻率低下等后果,。因而，由于遷移率高,、導熱好,，石墨烯被認為是一種理想的電子器件材料。
    (2)在航天科學領(lǐng)域中，石墨烯能夠被當做保護層掩蓋在一些元件的表面,，用來降低因宇宙射線激起的二次電子,。
    (3)石墨烯具有極好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。石墨烯熔點高達 3652 oC,，耐強酸強堿等惡劣環(huán)境,，具有極好的穩(wěn)定性。
    (4)石墨烯是迄今為止世界上強度最大的材料,，據(jù)測算假如用石墨烯制成厚度相當于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜(厚度約100 納米),，它將能承受大約兩噸重物品的壓力，而不至于開裂,。已經(jīng)有科學家指出,，擁有如此強度的材料，有可能成為未來“太空電梯”的首選材料,。
    (5)帶有納米級的空洞石墨烯,，能夠用于海水淡化。在生物學研究中,，讓DNA長鏈一次經(jīng)過石墨烯納米孔,，能夠進行DNA測序。