2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
特性
石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
应用
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
同时，石墨烯是目前世界上导热系数最高的材料，具有非常好的热传导性能，其散发出的6—14μm远红外，被称为“生命光波”，会对有机体产生放射、穿透、吸收、共振的效果。能够形成热反应，活化组织细胞，加速血液循环，有利于清除人体内的有害物质，为人体提供红外理疗功能。
自从2004年科学家成功从石墨中分离出石墨烯，涉及石墨烯的专利清单每年都在呈指数增长。石墨烯所带来的技术革命，正在一点点地改变着这个世界！