盡管全球范圍內都對石墨烯高度關注，石墨烯產業看似繁華，但石墨烯產業化進程不盡人意。目前，石墨烯產業總體上正處于概念導入期、產業化突破前期，正從實驗室走向產業化。隨著技術的成熟度越來越高以及資本市場、政府政策的大力推動，或許不用很久石墨烯將可以掀起電子科技領域的下一場革命。因石墨烯具有的材質堅硬、透光率高、能量損耗低等特性，必將在半導體、傳感器、柔性觸摸屏、可穿戴設備、環境治理等高端領域得以廣泛應用。
1)材質堅硬。石墨烯的厚度為0.34納米，比表面積約為2630平方米/克，為已發現的最薄的材料，但其強度卻達到180吉帕(約為普鋼鋼材的100倍)，是人類已知強度的物質。哥倫比亞大學的物理學家用金剛石制成的探針測試石墨烯的承受能力，在被實驗的石墨烯樣品微粒開始碎裂前，每100納米距離上的石墨烯可承受的壓力達到2.9微牛左右。這意味著如果用石墨烯制成包裝袋，那么它將能承受大約兩噸重的物品。石墨烯兼具輕薄而堅硬的材料特性可以使得其在軍隊輕型運輸裝備、防御型武器裝備的材料生產中發揮出巨大的潛力。
2)透光率高。石墨烯吸收約2.3%的光，而其透光率則在97%以上，這使得它能夠做到幾乎完全透光，加之石墨烯具備良好的柔性。可以設想，如果手機、平板電腦上的其他部件和材料也應用石墨烯進行相應的改進，那么未來電子產品的顯示屏就有可能真正實現可折疊。而這樣的技術將使得未來的軍事裝備設計更加得心應手，富有人性化。美國輝銳科技公司研發并制造出大面積柔性觸控屏，率先進軍大面積石墨烯柔性觸控屏市場，并獲專業的科技行業投資基金IDG資本入股成為其股東之一。可見，石墨烯不僅在國防科技領域具有重要的發展前景，其廣闊的應用范圍也引發了民營企業的密切關注。除輝銳科技公司外，韓國三星去年便宣稱已將石墨烯成功應用于觸摸平板顯示器，并制造出多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏，可廣泛應用于移動設備。
3)能量損耗低。科學人員通過對機械剝離法制備的石墨烯進行研究發現，在石墨烯的導帶和價帶之間有重疊，而電子和空穴在其中均有很高的遷移率，其電子遷移的速度僅為光速的三百分之一，遠遠高出其在硅、銅等傳統半導體和導體中的速率。一方面，由于石墨烯電阻率極低，這樣高的電子遷移速率使得石墨烯的能量損耗極低。中國科學技術大學教授曾長淦曾說：“電子在石墨烯里邊好像沒有質量一樣，運動速度非常快。”