光学特性

　　石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的，在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3%，大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构，室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管施加电压，石墨烯的带隙可在0~0.25eV间调整，施加磁场，石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。

　　当入射光的强度超过某一临界值时，石墨烯对其的吸收会达到饱和，这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器，这种独特的吸收可能成为饱和时输入光强超过一个阈值，这称为饱和影响，石墨烯可饱和容易下可见强有力的激励近红外地区，由于环球光学吸收和零带隙。由于这种特殊性质，石墨烯具有广泛应用在超快光子学，石墨烯/氧化石墨烯层的光学响应可以调谐电，更密集的激光照明下，石墨烯可能拥有一个非线性相移的光学非线性克尔效应。

　　力学特性

　　石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa，固有的拉伸强度为130GPa，而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可大0.25TPa，由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。