گرافین (به انگلیسی: Graphene) نامِ یکی از آلوتروپهایِ کربن است.
در گرافیت (یکی دیگر از آلوتروپهایِ کربن)، هر کدام از اتمهایِ چهارظرفیتیِ کربن، با سه پیوندِ کووالانسی به سه اتمِ کربنِ دیگر متصل شدهاند و یک شبکهٔ گسترده را تشکیل دادهاند. این لایه خود بر رویِ لایهای کاملاً مشابه قرار گرفتهاست و به این ترتیب، چهارمین الکترونِ ظرفیت نیز یک پیوندِ شیمیایی دادهاست، اما این پیوندِ الکترونِ چهارم، از نوعِ پیوندِ واندروالسی است که پیوندی ضعیف است. به همین دلیل لایههایِ گرافیت به راحتی بر رویِ هم سر میخورند و میتوانند در نوکِ مداد به کار بروند. گرافین مادهای است که در آن تنها یکی از این لایههایِ گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترونِ پیوندیِ کربن، به عنوان الکترونِ آزاد باقی مانده است.