膨胀石墨有疏水性和亲油性,可以在水中有选择性地除去非水性的溶液,如从海上、河流、湖泊中除去浮油。膨胀石墨在吸油时能形成一定的缠绕空间,可储存远大于其总孔容的油类物质。吸附大量油后可集结成块,浮在液面,便于收集,并可再生处理,循环使用。由于膨胀石墨基本由纯碳组成和具有化学惰性,所以在水中不会造成二次污染。此外,膨胀石墨还可用于工业废水乳状液除油以及除去可溶于油的物质,如等,并对许多其他有机或无机成分有良好的吸附效果。除了可在液相中进行选择性吸附,膨胀石墨对工业废气及汽车尾气所产生的大气污染主要成分如SOx和NOx也有一定的脱除效果。

王鲁宁等将膨胀石墨用于处理毛纺厂印染废水，静态条件下，废水中化学需氧量(COD)的平均去除率达到了40%，色度平均降低40%。现场应用时，废水中COD的平均去除率达到20%，色度平均降低20%。现场实验表明，膨胀石墨在毛纺印染废水的处理中有其的应用前景。

刘成宝等以膨胀石墨为吸附剂自制吸附柱作为污水处理装置, 结果表明水流速度控制在70L/h,填充密度控制在9g/L,吸附流程控制在2m时,既能达到油田污水的回注标准,又能满足经济性要求。

膨胀石墨可后处理成柔性石墨作为密封材料使用。与传统密封材料(如石棉、橡胶、纤维素及其复合材料)相比,柔性石墨可用温度范围较宽,在空气中可用范围在-200℃-450℃,在真空或还原性气氛中可到3000℃,且热膨胀系数小,在低温下不发脆、不炸裂,在高温下不软化、不蠕变,因而被冠以"密封王"的美誉,目前已广泛应用于石油化工、机械、冶金、原子能等行业。