Il differenza fondamentale tra grafene e fibra di carbonio è quello il grafene ha uno spessore di un singolo strato di atomo di carbonio mentre la fibra di carbonio ha uno spessore di scala micrometrica.
Sia il grafene che la fibra di carbonio sono sostanze contenenti carbonio. Il grafene contiene solo atomi di carbonio mentre la fibra di carbonio contiene principalmente carbonio insieme ad altri elementi come ossigeno e azoto. Un'altra importante differenza tra grafene e fibra di carbonio è nel modo in cui i fogli di carbonio si incastrano in queste sostanze. Tuttavia, entrambi i tipi contengono carbonio disposto nello stesso schema esagonale regolare.
