石墨烯，是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为0.335nm。在 2004 年被从石墨中剥离而发现，获诺贝尔奖。又称为单层石墨，是碳纳米管、富勒烯的同素异形体，优异的碳纳米材料。

根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准，单层石墨烯指由一层碳原子构成的二维碳材料。石墨烯是由不多于 10 层的单层石墨烯周期性紧密堆积构成。石墨烯材料泛指与石墨烯相关的、不多于 10 个碳原子层的二维碳材料。

石墨烯是从石墨材料中剥离出来的二维碳材料，按照碳原子层数可分为单层石墨烯、多层石墨烯及石墨烯微片。


其中单层石墨烯是指碳原子仅仅在二维平面以六角蜂巢结构排列构成的严格单层碳材料，是一种没有能隙具有线性能量分布的半导体，由于电子可以在晶体中自由移动而赋予单层石墨烯非常好的导电性。

石墨烯是至今发现的厚度最薄和的强度最高的材料。薄是因为石墨烯是由碳原子构成的二维晶体，厚度只有一个原子。虽然薄到极致却非常致密，即使原子尺寸最小的氦也无法穿透它。

令人惊讶的是，提取这种神奇的物质并不困难。这两位科学家最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的（再这之前砖家们都认为这东西只是理论上的物质，而且不可能稳定存在）。

当然科学界都在关注石墨烯的研究进展。可以想象这种神奇的材料一旦投入实际应用将会给人类社会带来多少革命性的变化