Perbezaan utama antara graphene dan serat karbon adalah bahawa graphene mempunyai ketebalan lapisan atom karbon tunggal sedangkan serat karbon mempunyai ketebalan skala mikrometer.
Grafena dan serat karbon adalah bahan yang mengandungi karbon. Graphene hanya mengandungi atom karbon manakala serat karbon kebanyakannya mengandungi karbon bersama dengan beberapa unsur lain seperti oksigen dan nitrogen. Perbezaan penting lain antara graphene dan serat karbon adalah dengan cara kepingan karbon saling bergabung dalam bahan-bahan ini. Walau bagaimanapun, kedua-dua jenis mengandungi karbon yang disusun dalam corak heksagon biasa yang sama
