在本质上，石墨烯是分离出来的单原子层平面石墨。按照这说法，自从20世纪初，X射线晶体学的创立以来，科学家就已经开始接触到石墨烯了。1918年，V. Kohlschütter和P. Haenni详细地描述了石墨氧化物纸的性质(graphite oxide paper)。1948年，G. Ruess和F. Vogt发表了最早用透射电子显微镜拍摄的少层石墨烯(层数在3层至10层之间的石墨烯)图像。

　　关于石墨烯的制造与发现，最初，科学家试着使用化学剥离法(chemical exfoliation method)来制造石墨烯。他们将大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨层间化合物。在其三维结构中，每一层石墨可以被视为单层石墨烯。经过化学反应处理，除去嵌入的大原子或大分子后，会得到一堆石墨烯烂泥。由于难以分析与控制这堆烂泥的物理性质，科学家并没有继续这方面研究。还有一些科学家采用化学气相沉积法，将石墨烯薄膜外延生长(epitaxial growth)于各种各样衬底(substrate)，但初期品质并不优良。

　　于2004年，曼彻斯特大学和俄国切尔诺戈洛夫卡微电子工艺研究所(Institute for Microelectronics Technology)的两组物理团队共同合作，首先分离出单独石墨烯....