A goma xantana (XG), um biopolímero versátil, é amplamente utilizada como um modificador de reologia em diversas indústrias que vão de alimentos e cosméticos a petróleo e gás. Então, a resposta reológica da XG sob várias circunstâncias termofísicas pode ser significativamente influenciada pela inclusão de nanomateriais como óxido de grafeno (GO). O objetivo deste trabalho é investigar como a reologia e a microestrutura de suspensões aquosas de XG são afetadas pela adição de nanofolhas de GO. Para avaliar o impacto da concentração de GO em uma suspensão aquosa de XG em várias pressões e temperaturas, a resposta reológica foi investigada usando testes de fluxo oscilatório e em estado estacionário. Além disso, amostras contendo cloreto de sódio próximo à saturação foram examinadas. Os resultados indicam que a adição de GO na suspensão de XG produz uma suspensão mais estruturada com um aumento na viscosidade de cisalhamento e módulos viscoelásticos, bem como estabilidade térmica em altas temperaturas, embora em alta pressão, uma ligeira tendência a reduzir a viscosidade tenha sido observada. Em contraste com GO, a adição de cloreto de sódio mostrou uma diminuição da viscosidade e viscoelasticidade em baixas temperaturas e um efeito menor em altas temperaturas. Um modelo fenomenológico com dois regimes de lei de potência foi usado para ajustar as curvas de fluxo. As criomicrografias forneceram uma representação visual da microestrutura das suspensões e corroboraram os resultados reológicos. As melhorias observadas na viscosidade de cisalhamento, características viscoelásticas e estabilidade térmica apresentam caminhos encorajadores para a criação de fluidos funcionais sofisticados.