石墨在生物医学领域的应用日益受到关注，而其生物相容性是决定其能否安全有效应用的关键因素。
从细胞层面来看，研究石墨与不同类型细胞的相互作用是评估生物相容性的重要部分。将石墨材料与细胞共同培养，观察细胞的存活率、增殖能力和形态变化。例如，在与成纤维细胞的共培养实验中，发现合适的石墨材料不会对细胞的正常生长和功能产生明显的抑制作用。这是因为石墨表面相对稳定，不会释放出对细胞有毒害的物质，而且其微观结构在一定程度上不会干扰细胞的黏附、迁移等正常生理过程。
在组织相容性方面，将石墨植入动物体内，观察其周围组织的反应。在短期实验中，良好的石墨材料不会引起明显的炎症反应。其化学稳定性使得它在体内复杂的生理环境中不会发生分解或产生有害物质，从而避免了对周围组织的刺激。在长期实验中，观察石墨与周围组织的整合情况，一些经过特殊处理的石墨材料可以与周围组织形成良好的界面，有利于其在组织修复等生物医学应用中的功能发挥。
此外，石墨在生物体内的代谢情况也是生物相容性研究的一个方面。研究其在体内是否会被代谢、分解以及代谢产物的性质。目前的研究表明，石墨在生物体内具有较好的稳定性，不会轻易被代谢，这对于其在长期植入性医疗器械等领域的应用是有利的，但也需要进一步深入研究其长期存在体内可能带来的潜在影响。