Możliwe obszary zastosowań grafenu określić można, a następnie porównać m.in. na podstawie aktywności patentowej, które obejmują przemysł samochodowy (16 patentów), sensory chemiczne (7 patentów), materiały kompozytowe (158 patentów), baterie (57 patentów), ogniwa paliwowe (47 patentów), obwody scalone (35 patentów), diody LED (17 patentów), urządzenia ciekłokrystaliczne (13 patentów), ogniwa Li-ion (54 patentów), pamięci (56), ogniwa słoneczne (38 patentów), ekrany dotykowe (12 patentów), superkondensatory (24 patentów), tranzystory (62 patentów), polaryzacja światła (4 patenty), urządzenia medyczne (sekwencjonowanie DNA – 1 patent), sensory molekularne (1 patent), Spintronika (2 patenty) czy materiały termoplastyczne (31 patentów).

Przedstawione zestawienie ilustruje niezwykle szeroki zakres możliwych rynków produktów wykorzystujących grafen, co przekłada się na olbrzymią skalę prac badawczych nad jego możliwością zastosowania. Rzecz jasna, nie wszystkie rezultaty badań są publikowane i patentowane. Część koncernów działa w modelu pełnej szczelności informacyjnej zakładając, że ujawnienie zakresu i charakteru prowadzonych procesów B+R osłabia lub wręcz niweluje możliwą do osiągnięcia przewagę konkurencyjną.

Nadzieje na grafenowy przełom
Prognozowanie wielkości poszczególnych rynków wykonywane być może na podstawie oszacowań lub benchmarków dla produktów pokrewnych (przykładowo dla segmentu „grafen jako warstwa w zarządzaniu przewodnictwem ciepła” (graphene thermal management) jako rynek pokrewny może być wskazany segment warstw diamentowych (diamond film). Tego typu podejście jest stosowane w raportach Market Research Report, Graphene: Technologies, Applications and Markets, publikowanych przez BCC Research. Przedstawione poniżej oszacowania rynku przytoczono za raportem ww. firmy z lipca 2012 r.

Podkreślić należy, iż stan prac nad komercyjnymi zastosowaniami grafenu odbiega znacząco od swoistej mitologii kreowanej przez część mediów, wg której ten cudowny materiał znajduje się o krok od masowego stosowania we wszystkich bez mała dziedzinach życia. Nadzieje na grafenowy przełom w różnych dziedzinach techniki są z pewnością uzasadnione, lecz powinny być odczytywane w kontekście realnych możliwości, a te wskazują, że jeszcze długo grafen pozostawać będzie w fazie badań laboratoryjnych.

Relatywnie najbardziej zaawansowane są prace w zakresie kompozytów oraz farb i pokryć (głównie w segmentach ESD, EMI i RFI). W pierwszym kwartale 2012 roku zadebiutował nowy produkt rynkowy na bazie grafenu wytwarzany w skali przemysłowej – przewodzący atrament dla zastosowań m.in. w elastycznej elektronice systemów ochrony produktów bazujących na tagach RFID  (firma Vorbeck Materials [USA], produkt vor-ink).W pozostałych segmentach wejście na rynek szacowane jest w różnych terminach z kumulacją w 2015 roku.