GrapheneOSはAndroid Open Source Project（AOSP）の16番目のバージョンをベースに、セキュリティとプライバシーの機能を強化し、未知の脆弱性からの保護とより包括的なアップデートを提供している。このOSはGoogle Playサービスや類似のサービスを組み込まず、ユーザーのセキュリティを守るためにさまざまなサンドボックスと権限モデルを採用している。