石墨烯是二维原子尺度、六角型的碳同素异形体,其中每个顶点有一个原子.它是其他同素异形体的基本结构单元.它也可以被认为是一个无限期的大芳香分子,平面多环芳烃家族的最终案例.

石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电性能最强的材料.石墨烯这种材料是一种由碳原子以sp杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,也是世界上最轻的材料.石墨烯可以说是硅的替代品,在发现它有极强的导电性时,电子产品之中必有石墨烯的一席之地,且石墨烯是目前已知导电性能最好的材料.

石墨烯可以防锈、做超级电容、柔性电子线路、扬声器、水净化等.也可以制造超微型的晶体管,用来生产制造下一代的超级计算机,其稳定的碳元素以及更高的电子迁移率能够使未来的计算机获得更高的速度.石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料.此外在生物医学方面,细菌的细胞没有办法在石墨烯上生长,但是人类细胞却不会受损,所以利用石墨烯的这一个特性可以用来制作绷带、食品包装等,还可以生产抗菌的医护服装、床上用品等等.