Двумя независимыми способами — твердофазным смешением компонентов под действием сдвиговых деформаций и жидкофазным синтезом в растворе хлороформа при перемешивании ультразвуком получены наполненные композиции полилактида (ПЛА) с восстановленным оксидом графена (ВОГ) различного состава. Изучено влияние структуры образующихся композитов на комплекс их свойств. Методом сканирующей электронной микроскопии показано образование агрегатов наночастиц ВОГ при синтезе композиций в жидкой фазе, приводящих к снижению их прочностных и электрических характеристик. Проведено сравнительное изучение термофизических характеристик ПЛА в композициях, полученных твердофазным и жидкофазным методами, и определены соответствующие температуры и теплота термических переходов, а также рассчитана кристалличность образцов. Обнаружено резкое падение кристалличности ПЛА в композициях, синтезированных в твердой фазе, обусловленное аморфизацией полимера под действием сдвиговых деформаций и снижением сегментальной подвижности макромолекул в этих условиях.