1.微机械剥离法：
首先采用微机械剥离法制备石墨烯。微机械剥离法是用透明胶带将高度取向的热解石墨片压在其他表面进行多次剥离，最终得到单层或多层石墨烯。2004年，海姆、诺沃肖洛夫等。通过这种方法在世界上首次获得了单层石墨烯，证明了二维晶体结构可以在室温下存在。
2.外延生长方法：
外延生长方法包括碳化硅外延生长法和金属催化外延生长法。SiC的外延生长是指在高温下加热SiC单晶，使SiC表面的Si原子蒸发并脱离表面，剩余的C原子通过自组装重构，从而得到基于SiC衬底的石墨烯。
3.化学气相沉积CVD法：
CVD被认为是最有希望生产高质量大面积石墨烯的方法，是工业化生产石墨烯薄膜最有潜力的方法。化学气相沉积CVD法的具体工艺是：通入碳氢化合物甲烷、乙醇等。进入高温加热的金属基材铜和镍的表面，并在反应持续一定时间后冷却。在冷却过程中，衬底表面会形成数层或单层石墨烯，这个过程包括两部分：碳原子在衬底上的溶解和扩散生长。这种方法类似于金属催化外延生长法，其优点是可以在较低的温度下进行，从而降低了制备过程中的能耗。而且通过对金属的化学刻蚀，石墨烯可以很容易地与基底分离，有利于石墨烯的后续加工。
4.氧化石墨还原法：
石墨氧化还原也被认为是目前制备石墨烯的最佳方法之一。该方法操作简单，制备成本低，可大规模制备石墨烯，已成为制备石墨烯的有效途径。此外，这种方法还有一个优点，就是老师可以制作出功能化的石墨烯-氧化石墨烯，同样具有广阔的应用前景。