Grafenul este un material compus din atomi de carbon dispuşi într-o structură hexagonală (fagure). Este vorba de un material bi-dimensional de grosimea unui atom (aprox. 0,34 nm).
Grafenul este mult mai subţire în comparaţie cu grafitul care este format din straturi repetate de grafen. Grafenul de înaltă calitate este tare, uşor, aproape transparent şi un conductor excelent de căldură şi electricitate.