Vrchní vrstvou je krycí sklo, složené primárně z oxidu křemičitého (SiO2). Sklo má tvrdost Mohs 6,5 a chrání vnitřní strukturu telefonu. Tato vrstva se však nejsnáze poškrábe, což mnoha nadšencům do telefonů způsobuje bolest. Proto mnoho uživatelů rádo nanáší navrch ochrannou fólii. Tyto fólie jsou vyrobeny z plastové fólie, polymerního materiálu. V současné době existují čtyři hlavní typy chráničů obrazovky: PP, PVC, PET a ARM. Nejběžnějším krycím sklem na trhu je Corning Gorilla Glass, výrobce Corning. Technologie Lens, která začala výhradně se zpracováním skla, dosáhla fenomenálního úspěchu na trhu.
V současné době se jako náhrada skla objevil safír. Apple Watch používají safír. Hlavní složkou safíru je oxid hlinitý (Al2O3), jednokrystalový-materiál s tvrdostí podle Mohse 9, což z něj dělá nejtvrdší materiál vedle diamantu. Ve srovnání se sklem nabízí vynikající odolnost proti poškrábání. Safír má však stále technologické nevýhody, jako je jeho relativně špatná houževnatost. Houževnatost, na rozdíl od tvrdosti, označuje schopnost materiálu odolávat šíření trhlin.
Safír totiž v současnosti není dokonalou náhradou skla. V posledních dvou nebo třech letech se však náklady na safír výrazně snížily. Vyspělejší výrobní procesy zároveň umožnily safírovým sítům splnit určité požadavky na masovou výrobu, na rozdíl od pověstí o „extrémně nízkém výnosu a obtížích při hromadné výrobě“. Možná by aplikace CVD nebo PVD vrstvy safírového filmu na povrch skla mohla spojit výhody skla i safíru a současně vyřešit problémy s „tvrdostí a křehkostí“.
Druhou vrstvou je vrstva dotykového senzoru, rozdělená především na odporové a kapacitní typy, jejichž primární funkcí je detekce dotykových operací. V současné době se používaná vrstva pro snímání dotyku vyrábí hlavně nanášením vrstvy ITO (oxid india a cínu nebo oxid india dopovaný cínem) na sklo pomocí technologie magnetronového naprašování. ITO je směs oxidu india (skupina III) (In203) a oxidu cínatého (skupina IV) (SnO2), typicky s hmotnostním poměrem 90 % In203 a 10 % SnO2.
Grafen je v současnosti nejpravděpodobnějším kandidátem na nahrazení ITO a stane se hlavním materiálem pro dotykové obrazovky. Grafen je nejtenčí a nejsilnější známý nanomateriál na světě. Je téměř zcela transparentní, s propustností světla 97,7 % a tepelnou vodivostí až 5300 W/m·K, vyšší než uhlíkové nanotrubice a diamant. Při pokojové teplotě jeho pohyblivost elektronů přesahuje 15 000 cm²/vs, což je vyšší než u uhlíkových nanotrubic nebo křemíkových krystalů, zatímco jeho měrný odpor je pouze asi 1 Ω·m, nižší než u mědi nebo stříbra, což z něj činí materiál s nejnižším měrným odporem na světě. Vzhledem k extrémně nízkému odporu a extrémně rychlé migraci elektronů se očekává, že bude použit k vývoji tenčích, rychlejších-vodivých- elektronických součástek nebo tranzistorů nové generace.
Jeho přednosti se projevují především následujícími způsoby:
(1) Obraz na obrazovce je realističtější. Grafenový dotykový displej podpořený grafenovým filmem má propustnost světla až 97,7 %, což má za následek lepší průhlednost a realističtější a čistší barvy. Tradiční obrazovky mobilních telefonů mají propustnost světla kolem 95 %, díky čemuž je obraz na slunci nažloutlý. Grafen je však téměř zcela průhledný, takže obrazovka nemá zkreslení barev, což má za následek obraz ve vyšším rozlišení.
(2) Grafen má vysokou vodivost, což je velmi užitečné pro telefony s dotykovou obrazovkou. Grafénové telefony mají vysokou citlivost pro více-dotykové ovládání.
(3) Grafen má vysokou flexibilitu, což umožňuje budoucí zakřivené displeje. Nejen, že je ultra-tenký a ultra{3}}lehký, ale lze ho v ruce ohnout téměř o 180 stupňů. Telefony sestavené s takovými obrazovkami budou lehčí a odolnější, s funkcemi odolnými proti nárazům a pádům.
Třetí vrstvou je přední panel, který slouží především k instalaci filtrů a generování obrázků.
Spodní vrstva je zadní panel, který se používá ke zpracování milionů tenkých -tranzistorů.