石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构。层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，层间距离较大。在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物(GraphiteIntercalation on Compounds，简称GIC)。这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨。这种未膨胀的石墨层间化合物就是可膨胀石墨。
1、化学插层法 制备用的初始原料系高碳鳞片状石墨，其余化学试剂如浓硫酸(98 %以上)，过氧化氢(28 %以上)，
1、化学插层法 制备用的初始原料系高碳鳞片状石墨，其余化学试剂如浓硫酸(98 %以上)，过氧化氢(28 %以上)，高锰酸钾等均使用工业级试剂。制备的一般步骤为:在适当温度下 ,将不同配比的过氧化氢溶液、天然鳞片石墨和浓硫酸以不同的加入程序，在不断搅拌下反应一定时间，水洗至中性，离心分离，脱水后于 60 ℃真空干燥。
2、电化学法在一种强酸电解液中处理石墨粉末以制成可膨胀石墨，水解、清洗和干燥。作为强酸主要使用硫酸或硝酸。此种方法制得的可膨胀石墨有着低硫含量。
3、超声氧化法制备可膨胀石墨的过程中，对阳极氧化的电解液进行超声波振动，超声波振动的时间与阳极氧化的时间相同。由于超声波对电解液的振动有利于阴、 阳极的极化作用 ，从而加快了阳极氧化的速度，缩短了氧化时间。
4、气相扩散法将石墨和插层物分别致于一真空密封管的两端，在插层物端加热，利用两端的温差形成必要反应压差，使得插层物以小分子的状态进入鳞片石墨层间，从而制得可膨胀石墨。此种方法生产的可膨胀石墨的阶层数可控制，但其生产成本高。
5、熔盐法将几种插入物与石墨混合加热复，形成可膨胀石墨。