Grafenul (pron. grafen]; variantă: grafenă) este varianta bidimensională a grafitului; este format dintr-un aranjament planar (bidimensional) de atomi de carbon dispuși într-o rețea hexagonală.
Grafenul este cel mai bun conductor de electricitate și căldură cunoscut.[1]
A fost descoperit și izolat în 2004, prin exfolierea grafitului, de către un grup de cercetători britanici de la universitatea din Manchester condus de profesorul olandez Andre Geim, care pentru aceasta a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică 2010, împreună cu colaboratorul său Konstantin Novoselov, ambii de origine rusă.[1]
Distanța dintre atomii de carbon ai grafenului este de 0,142 nm. Grafenul este elementul structural de bază al altor alotropi ai carbonului incluzând grafitul, nanotuburile de carbon și fulerenele 6 neutroni 6 protoni 6 electroni pe invelisul electronic