石墨烯的功能化已经发展成为制备某种特殊性能的材料或是解决石墨烯某方面性能的不足。功能化石墨烯不仅保持了石墨烯原有的性能，还表现出修饰基团的反应活性，为石墨烯的分散和反应提供了可能，进一步增大了石墨烯的应用范围。功能化后的石墨烯能够在基体中均匀分散（方可使用石墨烯分散剂分散均匀），有助于石墨烯作为增强体优良性能的发挥。为了使石墨烯的优良特性能够在更多的领域得到应用，就必须采取一定的方法和措施对其进行功能化处理。

石墨烯功能化的原理就是采用共价和非共价的方法对石墨烯表面的缺陷或基团进行修饰，赋予石墨烯某些新的性质，更加容易对其进一步研究及拓展其应用领域。功能化是提高石墨烯溶解性、分散性以及使其更易加工和成型的重要方法。