Šķiet, ka grafēns kļūs par vienu no visu laiku revolucionārākajiem zinātniskajiem atklājumiem. Šim vienkāršajam oglekļa alotropam piemīt iepriekš nedzirdētas fiziskas īpašības un gandrīz neiedomājams potenciāls, ņemot vērā tā iespējamo pielietojumu skaitu. Tas ir burtiski pārvietojams atomu slānis, kas ir stingrāks par dimantu, pilnīgi necaurlaidīgs, un tam ir miljons reižu labāks elektriskās strāvas blīvums nekā vara. Pašlaik lielais grafēna potenciālo lietojumu skaits būtībā ir tieši tas – potenciālie lietojumi. Šī materiāla izstrāde joprojām ir sākuma stadijā, taču iespējamie pielietojumi ietver skārienekrāna tehnoloģiju, elektroniskos pusvadītāju komponentus un gāzes sensorus.
Zinātniskā izteiksmē grafēns ir viena no anomāliskākajām vielām, kas jebkad pētīta. Praktiski tas ir vienkāršs oglekļa allotrops, kas nozīmē, ka tas ir viens no vairākiem iespējamiem oglekļa veidiem, bet dimants ir cits. Grafēns būtībā ir viens oglekļa molekulu atomu slānis, kas ir ne tikai pietiekami stingrs, lai to uztvertu, bet arī redzams ar neapbruņotu aci. Tas ir pilnīgi necaurlaidīgs, tam ir izcila siltuma un elektriskā vadītspēja, un tas ir izturīgs pret spēcīgu skābju un sārmu iedarbību. Tam ir arī izcila izturība un elastība, kā arī labas optiskās īpašības.
Visas šīs īpašības padara grafēnu par vienu no visu laiku aizraujošākajiem un potenciāli bagātākajiem materiāliem. Grafēna iespējamo lietojumu izpēte un attīstība joprojām ir stāvas līknes apakšā, taču sākotnējais darbs ir devis ļoti iepriecinošus rezultātus. Viena no nozarēm, kas gūst vislielāko labumu no daudzajiem grafēna potenciālajiem lietojumiem, ir elektroniskā inženierija. Elastīgi skārienekrāni, ļoti efektīvi pusvadītāju komponenti un istabas temperatūras supravadītāji ir tikai daži no iespējamiem grafēna izmantošanas veidiem šajā rūpniecības nozarē.
Grafēna necaurlaidīgais raksturs un tā molekulārā reakcija uz saskari ar gāzēm arī padara to par spēcīgu sāncensi izmantošanai gāzu noteikšanas iekārtās. Turklāt tā inertais raksturs sniedz lielu solījumu pret skābēm un sārmiem izturīgu pārklājumu izstrādē. Fakts, ka tas ir materiāls, kas var radīt plānāko atsevišķu atomu režģi un tam ir labas optiskās īpašības, arī nozīmē, ka tas būtu lieliska atbalsta membrāna elektronu mikroskopiem. Lai gan 2011. gadā, iespējams, visu šo lietojumu plaša mēroga komerciāla pielietošana vēl ir gadu attālumā, iespējamie grafēna lietojumi ir pārāk nozīmīgi, lai tas neradītu interesi un ievērojamu jaunu pētījumu vilni.