業內普遍的看法是，未來石墨烯的應用前景將會在五大領域出現。
一是光電產品領域，以其非常好的透光性、導電性和可彎曲性，在觸摸屏、可穿戴設備、OLED、太陽能等領域中發揮作用。這也是目前公認最可能首先實現商品化的領域。
二是能源技術領域，主要依賴于石墨烯超高的比表面積、超輕的重量和非常好的導電性。采用石墨烯的超級電容器，其極限儲能密度是現有材料的2-5倍左右，被稱作最理想的電極材料。
三是功能復合材料，通過將石墨烯加入各種塑形基體，能夠制備出具有很好導電、導熱、可加工、耐損傷的特殊材料，在集成電路、散熱片、高韌性容器等方面有應用潛力。
四是微電子器件。未來的石墨烯半導體、石墨烯集成電路、THz器件等領域，可能需要利用石墨烯獨特的性質來發揮。
五是生物醫藥和傳感器領域，石墨烯對單分子的響應能力、承載抗體后的分子輸運能力都是其他傳感器不能實現的。