นาโนกราฟีนถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมและความยืดหยุ่นสูง โดยนำไปผสมในทรานซิสเตอร์ เซ็นเซอร์ และหน้าจอสัมผัสเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความทนทาน ในด้านการเก็บพลังงาน เป็นส่วนประกอบสำคัญในตัวเก็บประจุซุปเปอร์แคปาซิเตอร์และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เพื่อเพิ่มความจุในการชาร์จและประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน พื้นที่ผิวสูงและความแข็งแรงทำให้มีคุณค่าในวัสดุคอมโพสิต โดยเสริมความแข็งแกร่งให้กับพลาสติก โลหะ และเซรามิกสำหรับอุตสาหกรรมอวกาศ ยานยนต์ ก่อสร้าง และอุปกรณ์กีฬา นาโนกราฟีนยังถูกนำไปใช้ในระบบกรองน้ำเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนและทำให้น้ำบริสุทธิ์อย่างมีประสิทธิภาพ ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ใช้ผลิตผ้าที่ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์และมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ในด้านการแพทย์ มีการสำรวจใช้ในการส่งยา เซ็นเซอร์ชีวภาพ วิศวกรรมเนื้อเยื่อ และอุปกรณ์วินิจฉัยทางการแพทย์ที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและคุณสมบัติพิเศษ การนำความร้อนสูงยังทำให้เหมาะสำหรับการจัดการความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์