2D materiály označujú triedu látok, ktoré majú hrúbku iba jeden alebo dva atómy, vďaka čomu sú mimoriadne tenké a majú dvojrozmernú štruktúru. Najznámejším príkladom je grafén, jedna vrstva atómov uhlíka usporiadaná do šesťuholníkovej mriežky. Primárne funkcie týchto materiálov zahŕňajú, že slúžia ako vodivé, mechanické alebo tepelné rozhrania, ako aj majú rad elektrických, optických a chemických vlastností, ktoré sú odlišné od ich 3D náprotivkov. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam, ako je vysoká pevnosť, flexibilita a vodivosť, 2D materiály prinášajú revolúciu v rôznych technologických aplikáciách.
Hlavné využitie 2D materiálov sa vzťahuje na celý rad priemyselných odvetví vrátane elektroniky, kde sú používané ako tranzistory a snímače; energie, kde vyrábajú efektívne solárne články a batérie; a v medicínskych oblastiach, kde prispievajú k systémom dodávania liekov a biosenzorom. Vďaka svojim vlastnostiam, ako je veľká plocha povrchu, pevnosť a elektrická vodivosť, sú ideálne pre tieto pokročilé aplikácie. Medzi významných výrobcov 2D materiálov patria spoločnosti ako Graphenea, 2D Materials Pte Ltd a 2D Semiconductors.