石墨烯建筑材料是以石墨烯作为核心，通过其高强度和应变硬化特性，与其他材料进行复合形成的一类建筑材料。可以利用石墨烯薄片的特性，加强材料的热导率和强度，同时有效地降低材料的密度。通常在混凝土材料中增加一个强度等级，单方混凝土需增加30kq水泥，如果橡入石墨烯，则达到同样强度等级，可节约水泥约10%。其优点是强度高、导热性能好，良好的放火星及抗氧化性。2018年英国伦敦一家医院应用了石墨烯材料建造的屋顶。这个屋顶利用特殊的3D印刷和钢筋结构，通过石墨烯材料的高导热性能，在夏季将大幅度降低医院内部的温度，节约医院空调能耗。