石墨烯的抗菌原理主要包括幾種機制：
物理切割。石墨烯的鋒利邊緣可以切割細菌的細胞壁和膜，導致細胞內容物流出，從而殺死細菌。
氧化應激作用。石墨烯表面可以誘導產生活性氧成分，這些活性氧成分可以破壞細菌的膜結構和重要生物大分子，進而導致細菌死亡。
物理捕獲。石墨烯可以包裹細菌，阻斷其營養吸收和代謝，從而抑制細菌增殖。
化學破壞。石墨烯可以與細菌的生物分子如蛋白質、核酸等結合，引起變性或降解，從而失活。
加熱殺菌。利用石墨烯的高導熱性質，通過加熱產生遠紅外輻射殺死細菌。
這些機制共同作用，有效地賦予了石墨烯抗菌的能力。