石墨烯是一种纳米材料。它仅仅只有一个原子的厚度,却比钢铁强韧200倍,同时它又有很好的弹性,以及导电性。因此它既是最薄的材料,也是最强韧的材料,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。所以石墨烯可作为小分子添加剂应用在机油中,发挥其极强的润滑和抗磨性。石墨烯一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾)。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。