GNPs có cấu trúc không liên tục và dễ dàng được phân tán trong hầu hết các loại polime. GNPs có độ cứng và độ bền cao, độ dẫn điện và dẫn nhiệt rất tốt, có thể làm tăng đặc tính của các loại nhựa nhiệt dẻo, nhiệt rắn, chất đàn hồi, gốm sứ và kim loại. GNPs cũng có diện tích bề mặt riêng rất lớn và dễ dàng tương hợp với nhiều nhóm chức tạo điều kiện cho việc biến tính các loại vật liệu sợi và polime trong nhiều ứng dụng.
Ứng dụng thú vị của GNPs trong ngành công nghiệp sơn: GNPs có điện trở suất và độ bền cao vì thế có thể làm cho lớp sơn phủ bền mà không bị nứt, cũng như có khả năng chống nước, dầu và ăn mòn. Với đặc tính dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời, GNPs cũng có thể được sử dụng để làm các loại sơn dẫn điện khác nhau. Với độ bền cao và diện tích bao phủ lớn, GNPs có thể ứng dụng trong các màng sơn chống oxy hóa, chống xước và chống tia UV.