石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道形成的二维蜂窝状结构，单层石墨烯只有一个碳原子的厚度。它是石墨的基本构成单元，可以通过机械剥离、化学气相沉积（CVD）和液相剥离等多种方法制备。

石墨烯的发现者安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）因在石墨烯研究方面的贡献获得了2010年诺贝尔物理学奖。自石墨烯被发现以来，全球各地的研究机构和企业都在积极探索其应用，期望将其商业化。