石墨烯是一種由碳元素組成的二維晶體資料，也被稱為單層石墨或石墨薄片。它的結構類似于石墨，是一種由平行排列的六角形碳原子構成的層狀結構，可是與石墨不同的是，石墨烯只要一個原子層的厚度，因而具有許多共同的物理和化學性質。石墨烯的光學、電學、熱學和力學性質均優異，可廣泛使用于電子器件、能源存儲、傳感器、資料強化等范疇。
      石墨烯的電學性質是其具杰出的之一。因為只要一個原子厚度，石墨烯中的電子能夠在二維層之間自在運動，導致石墨烯具有高導電性和高遷移率。因為石墨烯的金屬和半導體性質，其電子傳輸能夠以不同的方式操控，使其成為制作新一代電子器件的抱負資料。在石墨烯的電學使用中，有或許的使用是根據它的晶格結構的電學特性，其中龐電效應是其中重要的特性之一。
      其次，石墨烯的光學性質也十分出色。石墨烯中的電子在被照射光線時會產生等離子體振動，然后影響它的透明度、反射率和折射率。這些特性將使石墨烯具有廣泛的光學使用，如太陽電池電池中的透明電極、有源光學的基本單元以及振動器和受激放射池中的元件元件。
      再者，石墨烯的熱學性質同樣具有共同的特性。因為其極高的表面積，石墨烯在吸附上其他分子時具有很高的吸附活性，使其成為制作高效的吸附劑的重要資料之一。一起，石墨烯具有十分優異的熱傳導功能，以至于能夠被用來提高用于散熱器和其他熱管理使用的熱導帶的效率。
      石墨烯的力學性質也具有很高的實用性。在這方面，石墨烯的抗拉強度十分高，達到前所未有的測莊近130GPa。其模量也十分大，達到了1TPa。這些性質將使石墨烯在使用于制作能量運動和材質強度需要重視的范疇時受到重視。
       總之，石墨烯是一種共同的、具有多種技能潛力的新型資料，它的物理、化學和綜合功能使得它能夠成為制作新一代電子器件、能源存儲、傳感器、資料強化等范疇的抱負資料。盡管石墨烯面臨一系列未處理的根底問題，可是迄今為止的研究標明，石墨烯具有廣闊的開發潛力，被認為是研究范疇前沿、具有遠景的一個范疇之一。