مواد گرافنی به دستهای از مواد مبتنی بر گرافن اشاره دارند که از لایههای تکاتمی کربن با ساختار ششضلعی تشکیل شدهاند. گرافن، که در سال 2004 توسط آندره گایم و کنستانتین نووسلوف کشف شد، به دلیل خواص استثنایی مانند هدایت الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی و انعطافپذیری، پایهای برای توسعه مواد پیشرفته مانند گرافن اکسید، گرافن کاهشیافته و نانوکامپوزیتهای گرافنی است. این مواد در صنایع مختلف از الکترونیک تا پزشکی کاربرد دارند.
گرافن در سال 2004 در دانشگاه منچستر با روش لایهبرداری مکانیکی از گرافیت کشف شد. گایم و نووسلوف با استفاده از نوار چسب، لایههای تکاتمی گرافن را جدا کردند، که به جایزه نوبل فیزیک 2010 منجر شد. این کشف راه را برای تحقیقات گسترده در مواد دوبعدی باز کرد. تا سال 2023، بیش از 100,000 مقاله علمی در مورد گرافن منتشر شده است.