以化學氣相沈積法(CVD)為例：所謂CVD法，指的是反應物質於氣態條件下產生化學反應，進而在加熱固態基體表生成固態物質，從而實現固體材料的制成的工藝技術。
目前，以CVD法進行石墨烯制備時通過將碳氫化合物等含碳氣體通入以鎳為基片、管狀的簡易沈積爐中，通過高溫將含碳氣體分解為碳原子使其沈積於鎳的表面，進而形成石墨烯，再通過輕微化學刻蝕來使鎳片與石墨烯薄膜分離，從而獲得石墨烯薄膜。該薄膜處於透光率為80％的狀態下時其導電率便高達1．1×106S／m。通過CVD法可制備出大面積高質量石墨烯，但單晶鎳價格則過於昂貴，該方法可滿足高質量、規模化石墨烯的制備要求，但工藝復雜，成本高，使得該方法的廣泛應用受到限制。