微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间。氧化石墨烯（graphene oxide）中含有大量的氧化基团，这些氧化基团极易吸收微波并在微波辐照下快速升温膨胀，在形体上形成絮状结构，氧化基团随气流逸出，基材形成还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide），从而达到制取石墨烯材料的目的。

微波氧化石墨烯还原技术的应用包括如下几个方向：