三维石墨烯复合材料不仅具有石墨烯固有的物理化学性能,独特的三维结构还使其具有孔隙率高、比表面积大、电子传导能力强等特性。这些独特的性质使其在能源、环境、生物、传感器等领域得到广泛的应用。因而,三维石墨烯复合材料已成为目前材料科学领域的研究热点。综述了三维石墨烯复合材料的制备方法及其在超级电容器、催化剂、传感器和环境修复等领域中的应用,并评述了目前三维石墨烯复合材料所面临的问题以及发展前景。