Grafeni i përdorur në lloje të ndryshme sensorë:

1. Sensori i gazit: Në këtë aplikacion, grafeni ka avantazhin e të qenit një material me zhurmë shumë të ulët.

2. Sensori elektrokimik: ndjeshmëri e lartë dhe shpejtësi reagimi jashtëzakonisht e shpejtë.

3. Sensorët fotoelektrikë: Përçueshmëria e lartë e grafenit dhe vetitë gati transparente e bëjnë atë një zgjedhje tërheqëse për elektroda transparente në qelizat fotovoltaike dhe sensorët fotoelektrikë.

4. Grafeni ka lëvizshmëri më të mirë të bartësit sesa materialet e tjera, që do të thotë se koha e reagimit të tij është shumë më e shpejtë se ajo e fotodetektorëve të tjerë

5. Sensori i fushës magnetike: Grafeni ka një rezistencë më tërheqëse të efektit Hall Sensori mekanik: Për shkak të përçueshmërisë së lartë dhe vetive të mira mekanike të grafenit, sensori i rezistencës me bazë grafeni ka arritur ndjeshmëri ultra të lartë.Si një sensor i zakonshëm i tendosjes dhe presionit, sensorët e rezistencës me bazë grafeni kanë shumë përparësi

6. Sensorët fleksibël: materialet me bazë grafeni kanë treguar potencial në sensorët e tendosjes dhe presionit fleksibël dhe të shtrirë, fotodetektorët, sensorët e sallës, sensorët elektrokimikë dhe biosensorët.