Оксид графена получают химическим способом в несколько шагов из первоначального сырья - графита. На первом этапе из графита делают оксид графита с помощью интеркаляции кислоты и химических реагентов в межслоевое пространство графита (модифицированный метод Хаммерса). На втором этапе расширяют расстояние между слоями оксида графита и получают суспензию оксида графена – отдельные однослойные частицы. Далее её высушивают для получения порошка оксида графена. Или химическим способом удаляют оксидные группы для получения восстановленного оксида графена.