CVD grafen iki adımda oluşturulur, karbon oluşturmak için bir malzemenin prekürsör pirolizi ve ayrışmış karbon atomları kullanılarak grafenin karbon yapısının oluşumu. İlk aşama, ayrıştırılmış karbon atomlarına piroliz, gaz fazı sırasında karbon kümelerinin (kurum) çökelmesini önlemek için substratın yüzeyinde yapılmalıdır. Bununla ilgili sorun, öncüllerin pirolitik ayrışmasının aşırı ısı seviyeleri gerektirmesidir ve bu nedenle reaksiyon sıcaklığını azaltmak için metal katalizörler kullanılmalıdır.