由于石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等性能，并具有改性擔(dān)載金屬催化劑的作用，使得石墨烯基催化劑擁有了許多特殊的催化活性。

為了得到高比容超級(jí)電容器，一些研究組設(shè)計(jì)合成了多種石墨烯復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于電極材料，如：聚苯胺/石墨烯、MnO₂/石墨烯等。但是石墨烯易發(fā)生團(tuán)聚而不能有效利用，這也是石墨烯在電化學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一個(gè)難題。

石墨烯的部分雙鍵被氧化以后轉(zhuǎn)化為石墨烯氧化物，其所攜帶的羥基、羧基、環(huán)氧基、羰基等親水性官能團(tuán)，讓石墨烯氧化物可以在水溶液或生理溶液中穩(wěn)定存在，具有較高的水溶性，有望像溶液一樣適應(yīng)于靜脈注射；另外，石墨烯還具備低毒性、比表面積大等特點(diǎn)，在藥物載體中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前石墨烯復(fù)合材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用存在載藥種類(lèi)少和治愈范圍小等缺點(diǎn)，其負(fù)載抗癌藥物主要為鹽酸阿霉素、三苯氧胺檸檬酸鹽和喜樹(shù)堿類(lèi)等，未來(lái)可將石墨烯復(fù)合物應(yīng)用于蛋白和基因藥物靶向運(yùn)輸和治療等更深層次方面。