Debido a los fuertes enlaces y al patrón ininterrumpido entre los átomos de carbono, el grafeno se considera el material más resistente en la actualidad. Como los portadores de carga en el grafeno tienen una masa efectiva pequeña, tienen propiedades eléctricas y térmicas atractivas con respecto a los dispositivos electrónicos. Entre las propiedades eléctricas destacan la transparencia óptica, la alta capacidad de transporte de corriente y la alta movilidad o velocidad de los portadores. Las propiedades térmicas incluyen una alta conductividad térmica y una alta resistencia mecánica. El grafeno conduce la electricidad con electrones que se mueven mucho más rápido que el silicio y con menos interrupciones. También es un excelente conductor del calor y es conductivo independientemente de la temperatura presente. La estructura bidimensional del grafeno mejora la electrostática necesaria para los transistores. En peso, el grafeno es más resistente que el acero.
La exfoliación mecánica a partir de grafito a granel y la grafitización de cristales de SiC cultivados epitaxialmente son las dos principales técnicas de fabricación utilizadas para el grafeno. El primer método implica la exfoliación del grafito en capas y es de naturaleza simple y capaz de producir capas simples de grafeno. El segundo método implica la exposición de los cristales de SiC a temperaturas superiores a los 1.300 °C (2.350 °F), lo que da lugar a la vaporización de los átomos de silicio menos adheridos a la superficie.
El grafeno se está considerando en una gran variedad de aplicaciones y en diferentes campos. El grafeno se utiliza para aumentar la capacidad y la velocidad de carga de las baterías. También puede ayudar a aumentar indirectamente la longevidad de las baterías. El grafeno se está adaptando a muchas aplicaciones actuales y previstas para los nanotubos de carbono. Como se necesita menos energía lumínica para que los electrones se muevan entre las capas, se está investigando el uso del grafeno en las células solares. También se está estudiando su uso en tecnologías como los transistores y las pantallas transparentes.