石墨烯的化學(xué)性質(zhì)與石墨類(lèi)似，石墨烯可以吸附并脫附各種原子和分子。當這些原子或分子作為給體或受體時(shí)可以改變石墨烯載流子的濃度，而石墨烯本身卻可以保持很好的導電性。

　　但當吸附其他物質(zhì)時(shí)，如H+和OH-時(shí)，會(huì )產(chǎn)生一些衍生物，使石墨烯的導電性變差，但并沒(méi)有產(chǎn)生新的化合物。因此，可以利用石墨來(lái)推測石墨烯的性質(zhì)。

　　石墨烯內部結構

　　石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp2鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿(mǎn)狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數為3，每?jì)蓚�(gè)相鄰碳原子間的鍵長(cháng)為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結構外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環(huán)類(lèi)似），因而具有優(yōu)良的導電和光學(xué)性能。