1、生产过程中的污染（高耗水、产废酸）
严格意义上讲，国内大部分企业做的东西只能叫“少层石墨”，谈不上是石墨烯。主要是以石墨粉为原料，采用氧化还原法的技术路线。
氧化还原法的生产过程中会使用硫酸，一般每生产一吨石墨烯，需要消耗40~50吨硫酸，产生待处理的废酸80~100吨（膨胀石墨一吨需两吨硫酸，已经存在污染问题），120~150吨新鲜水，如果大量的废酸水处理不好，将会对土壤、地下水等造成严重污染。
采用这种技术路线的代表企业是常州第六元素，这种路线的致命缺点是废酸处理的成本极高，国家规定，废酸必须交由有危废处理资质的公司处理，废酸处理费用400元/吨，由此测算每生产一吨石墨烯花在废酸处理上的费用就有32000元~40000元，这个费用是相当高的，石墨烯生产过程中三废处理成本占到总成本10%左右，1990年，美国经济学家托比将污染消减成本占生产总成本1.85%以上的产业归为污染密集型产业，可以想见10%的治污成本是有多恐怖。
另外石墨烯具有絮状轻飘性质，还存在粉尘污染问题，在运输和保存上也会带来麻烦。但是大部分企业只做到“氧化石墨烯”这一步，以浆料或者半固体状作为成熟产品出售，不再进行还原，这种解决方案可以一定程度避免粉尘污染。
从单位产品排污强度和水资源消耗强度角度看，氧化还原法有点类似钛白粉行业，采用传统硫酸法工艺，生产一吨钛白粉消耗新鲜水100至150吨，同时产生浓度为20%的废硫酸8吨、酸性废水100吨，钛白粉已经列入“高污染、高环境风险”产品名录。
目前实际情况是，石墨烯行业的环境污染问题并不突出。原因是有一定规模的企业少、产能上不去，另一个原因是大部分企业没有天天开工，不过一旦应用突破，石墨烯产业的发展可能一日千里，到时候污染问题会凸显。
2、石墨烯的生物安全性
石墨烯的生物安全性问题始于锋利的石墨烯边缘可能会切开细胞，进入细胞内部，且不会被人体分解。
目前，关于人类长期接触石墨烯的影响还没有数据支持，有些关于石墨烯药物载体的文献指出，石墨烯锯齿边缘并不会轻易刺穿细胞膜，反而是太大石墨烯颗粒无法排出体外比较严重。笔者认为，石墨烯性质稳定，且不会被人体分解，如果可以顺利排出体外，是不会有生物安全性问题。
3、石墨烯或富集毒物
石墨烯拥有巨大的比表面积2630m2/g，但是这一特性是把双刃剑，好处是用作吸附材料，效果是活性炭的数倍；坏处是有可能富集毒物，影响污染物的迁移和分解。美国加利福尼亚大学相关人员研究了石墨烯进入水体的环境风险，研究发现，在类似地表水的液体中，氧化石墨烯会吸附到正在腐烂的植物和动物产生的有机物上，然后随着它们漂浮，那么，这些石墨烯进入动物和人体内的概率会大大增加。
我国从事石墨烯生产业务的企业数量为533家，技术路线多为氧化还原法，使用强酸作为氧化剂，不可避免面临环境污染问题，2017年，史上最严环保法、最高罚单、大气污染防治法等一波又一波环保风暴席卷整个化工行业，石墨烯行业也难于幸免。做好三废处理，通过相关部门检测固然重要，但是从产业链上游出发开发一种更绿色环保的石墨烯生产方法，似乎能从源头上解决问题。