Le carbone est un élément naturel qui se trouve sous un grand nombre de forme dans la nature. Le graphite et le diamant sont des matériaux massifs composés exclusivement d’atomes de carbone. Mais le carbone permet également de construire de nouvelles classes de nano-objets aux propriétés remarquables :
 le graphène est constitué d’un plan d’atomes de carbone.
 les nanotubes sont des enroulements cylindriques de plans de graphène.
 les fullerènes sont des coquilles sphériques de carbone.