跟着批量化出产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的工业化使用脚步正在加速，根据已有的研讨成果，最早实现商业化使用的范畴可能会是移动设备、航空航天、新能源电池范畴。
    基础研讨
    石墨烯对物理学基础研讨有着特别含义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应能够通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研讨相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们供给了一个簇新的研讨方向：一些本来需要在巨型粒子加速器中进行的实验，如今能够在小型实验室内用石墨烯进行。
    石墨烯还具有所谓的量子霍尔效应，这种诺贝尔奖量级的重要效应以往是要在极低温下才干显现的，石墨烯却能将它带到室温下。
    晶体管
    石墨烯能够用来制作晶体管，因为石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的尺度上仍然能稳定地作业。相比之下，现在勇挑大梁的以硅为资料的晶体管在10nm左右的尺度上就会失掉稳定性；石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特色，又使得由它制成的晶体管能够达到极高的作业频率。
    柔性显示屏
    消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的开展趋势。柔性显示未来市场宽广，作为基础资料的石墨烯前景也被看好。韩国研讨人员首次制作出了又多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性通明显示屏。
    新能源电池
    新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要范畴。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大下降制作通明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中使用。别的，石墨烯超级电池的成功研制，也解决了新能源汽车电池的容量缺乏以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池工业的开展。这一系列的研讨成果为石墨烯在新能源电池职业的使用铺就了道路。
    航空航天
    因为高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工范畴的使用优势也是极为突出的。美国NASA开宣布使用于航天范畴的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺点等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机资料等潜在使用上也将发挥更重要的作用。
    感光元件
    2013年，新加坡南洋理工大学学者，研宣布了一个以石墨烯作为感光元件原料的新式感光元件，可望透过特别结构，让感光才能比现有CMOS或CCD提高上千倍，并且损耗的能源也仅需原本10%。
    这项技能将被使用在监视器与卫星成像范畴中，不久的将来能够使用于照相机、智能手机等。
    复合资料
    根据石墨烯的复合资料是石墨烯使用范畴中的重要研讨方向, 其在能量储存、液晶器材、电子器材、生物资料、传感资料和催化剂载体等范畴展示出了优秀性能, 具有宽广的使用前景。现在石墨烯复合资料的研讨主要集中在石墨烯聚合物复合资料和石墨烯基无机纳米复合资料上，而跟着对石墨烯研讨的深入, 石墨烯增强体在块体金属基复合资料中的使用也越来越遭到人们的重视。