Primeiramente, em 1947 o físico Philip Russel Wallace descobriu e estudou os princípios do material. Apesar disso, só em 1962 os químicos alemães Ulrich Hofmann e Hanns-Peter Boehm batizaram o composto. O nome dado foi resultado da junção das palavras “grafite” e o sufixo “-eno”. Até 2004, o grafeno era conhecido apenas pela comunidade científica. Os cientistas Konstantin Novoselov (russo-britânico) e Andre Geim (russo-holandês), ambos da Inglaterra, mudaram isso. Na época, os dois resolveram testar o potencial do grafeno como transistor, uma alternativa ao silício usado em semicondutores.

Seus estudos tornaram o material cada vez mais fino, até chegar à espessura de um átomo. Apesar disso, a estrutura não teve sua condutividade danificada. A descoberta rendeu aos cientistas, seis anos depois, o Prêmio Nobel de Física. Só em 2010, foram publicados cerca de 3.000 estudos que comprovam os recursos aparentemente ilimitados do componente.