2D materiali se nanašajo na razred snovi, ki so debele le en ali dva atoma, zaradi česar so izjemno tanke z dvodimenzionalno strukturo. Najbolj znan primer je grafen, ena plast ogljikovih atomov, razporejenih v šestkotno mrežo. Primarne funkcije teh materialov vključujejo prevodne, mehanske ali toplotne vmesnike, poleg tega pa imajo vrsto električnih, optičnih in kemičnih lastnosti, ki se razlikujejo od njihovih 3D primerkov. Zaradi svojih edinstvenih lastnosti, kot so visoka trdnost, prožnost in prevodnost, 2D-materiali revolucionirajo različne tehnološke aplikacije.
Glavne uporabe 2D-materialov segajo v množico industrij, vključno z elektroniko, kjer so uporabljajo se kot tranzistorji in senzorji; energetika, kjer izdelujejo učinkovite sončne celice in baterije; in na medicinskih področjih, kjer prispevajo k sistemom za dostavo zdravil in biosenzorjem. Zaradi svojih lastnosti, kot so velika površina, moč in električna prevodnost, so popolni za te napredne aplikacije. Pomembni proizvajalci 2D materialov vključujejo podjetja, kot so Graphenea, 2D Materials Pte Ltd in 2D Semiconductors.