膨脹石墨遇高溫可瞬間體積膨脹150~300倍，由片狀變為蠕蟲狀，從而結構松散，多孔而彎曲，表面積擴大、表面能提高、吸附鱗片石墨力增強，蠕蟲狀石墨之間可自行嵌合，這樣增加了它的柔軟性、回彈性和可塑性。

膨脹石墨作阻燃材料時，涉及到石墨與其他組分的相溶性問題，由于石墨表面的礦化度很高，它既不是親油性物質，也不是親水性物質。所以必須對石墨表面進行改性才能解決石墨與其他組分的相溶性問題。