Datorită legăturilor puternice și modelului neîntrerupt dintre atomii de carbon, grafenul este considerat cel mai puternic material din prezent. Deoarece purtătorii de sarcină din grafenă au o masă efectivă mică; aceștia au proprietăți electrice și termice atractive în ceea ce privește dispozitivele electronice. Printre proprietățile electrice se numără transparența optică, capacitatea mare de transport al curentului și mobilitatea sau viteza mare a purtătorilor. Printre proprietățile termice se numără conductivitatea termică ridicată și rezistența mecanică ridicată. Grafenul conduce electricitatea cu electroni care se deplasează semnificativ mai repede decât siliciul, cu mai puține întreruperi. Este, de asemenea, un excelent conductor de căldură și este conductiv indiferent de temperatura prezentă. Structura bidimensională a grafenului îmbunătățește electrostatica necesară pentru tranzistori. Ca greutate, grafenul este mai rezistent decât oțelul.
Exfolierea mecanică din grafitul masiv și grafitizarea cristalelor de SiC crescute epitaxial sunt cele două tehnici principale de fabricare utilizate pentru grafenă. Prima metodă implică exfolierea grafitului stratificat și este simplă în natură și capabilă să producă straturi unice de grafenă. A doua metodă implică expunerea cristalelor de SiC la temperaturi de peste 2350° F (1300° C), ceea ce duce la vaporizarea atomilor de siliciu mai puțin strânși de pe suprafață.
Grafenul este luat în considerare într-o varietate de aplicații și în diferite domenii. Grafenul este utilizat pentru creșterea capacității și a ratei de încărcare a bateriilor. De asemenea, poate contribui la creșterea indirectă a longevității bateriilor. Grafenul este adaptat la multe aplicații actuale și planificate pentru nanotuburile de carbon. Deoarece este nevoie de mai puțină energie luminoasă pentru ca electronii să se deplaseze între straturi, grafenul face obiectul unor cercetări în vederea utilizării în celulele solare. De asemenea, se are în vedere utilizarea sa în tehnologii precum tranzistorii și ecranele transparente.
.