跟著批量化出產以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的工業化使用腳步正在加速，根據已有的研討成果，最早實現商業化使用的范疇可能會是移動設備、航空航天、新能源電池范疇。
    基礎研討
    石墨烯對物理學基礎研討有著特別含義，它使得一些此前只能在理論上進行論證的量子效應能夠通過實驗經行驗證。在二維的石墨烯中，電子的質量仿佛是不存在的，這種性質使石墨烯成為了一種罕見的可用于研討相對論量子力學的凝聚態物質——因為無質量的粒子必須以光速運動，從而必須用相對論量子力學來描述，這為理論物理學家們供給了一個簇新的研討方向：一些本來需要在巨型粒子加速器中進行的實驗，如今能夠在小型實驗室內用石墨烯進行。
    石墨烯還具有所謂的量子霍爾效應，這種諾貝爾獎量級的重要效應以往是要在極低溫下才干顯現的，石墨烯卻能將它帶到室溫下。
    晶體管
    石墨烯能夠用來制作晶體管，因為石墨烯結構的高度穩定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上仍然能穩定地作業。相比之下，現在勇挑大梁的以硅為資料的晶體管在10nm左右的尺度上就會失掉穩定性；石墨烯中電子對外場的反應速度超快這一特色，又使得由它制成的晶體管能夠達到極高的作業頻率。
    柔性顯示屏
    消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來移動設備顯示屏的開展趨勢。柔性顯示未來市場寬廣，作為基礎資料的石墨烯前景也被看好。韓國研討人員首次制作出了又多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性通明顯示屏。
    新能源電池
    新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要范疇。美國麻省理工學院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大下降制作通明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中使用。別的，石墨烯超級電池的成功研制，也解決了新能源汽車電池的容量缺乏以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池工業的開展。這一系列的研討成果為石墨烯在新能源電池職業的使用鋪就了道路。
    航空航天
    因為高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工范疇的使用優勢也是極為突出的。美國NASA開宣布使用于航天范疇的石墨烯傳感器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺點等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機資料等潛在使用上也將發揮更重要的作用。
    感光元件
    2013年，新加坡南洋理工大學學者，研宣布了一個以石墨烯作為感光元件原料的新式感光元件，可望透過特別結構，讓感光才能比現有CMOS或CCD提高上千倍，并且損耗的能源也僅需原本10%。
    這項技能將被使用在監視器與衛星成像范疇中，不久的將來能夠使用于照相機、智能手機等。
    復合資料
    根據石墨烯的復合資料是石墨烯使用范疇中的重要研討方向, 其在能量儲存、液晶器材、電子器材、生物資料、傳感資料和催化劑載體等范疇展示出了優秀性能, 具有寬廣的使用前景?，F在石墨烯復合資料的研討主要集中在石墨烯聚合物復合資料和石墨烯基無機納米復合資料上，而跟著對石墨烯研討的深入, 石墨烯增強體在塊體金屬基復合資料中的使用也越來越遭到人們的重視。