石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5,300 W/(m·K),高于奈米碳管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15,000 cm2/(V·s),又比纳米碳管或硅晶体(monocrystalline silicon)高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。由于它的电阻率极低,电子的移动速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或电晶体。石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控萤幕、光板,甚至是太阳能电池。石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。