氧化石墨烯是一種經過強酸氧化處理得到的石墨烯衍生物，其表面富含羥基、羧基、環氧基等含氧官能團，這些官能團使得氧化石墨烯具有更親水的性質。氧化石墨烯的作用如下：
在能源存儲領域，氧化石墨烯作為電容器、電池等設備的材料，具有高能量密度和優異的循環穩定性。
在化學領域，氧化石墨烯的高表面積和化學反應性使其成為優秀的催化劑，能提高化學反應和電化學反應的速度。
在生物醫學領域，氧化石墨烯被用作藥物遞送平台，用於增強診斷圖像和治療癌症。
在電子學領域，利用其優異的電導率和透明性質，氧化石墨烯被用作透明導電電極，在太陽能電池和有機發光二極體等電子設備中得到廣泛套用。
在環境科學中，氧化石墨烯可用於環境污染處理。
此外，氧化石墨烯還表現出超高的強度和韌性，以及大的比表面積，易於與聚合物、陶瓷、水泥等形成插層複合物，對材料性能有明顯的增強作用。