Tärkein ero grafeenin ja hiilikuidun välillä on se, että grafeenilla on yhden hiiliatomikerroksen paksuus, kun taas hiilikuidulla on mikrometrin asteikko.
Sekä grafeeni että hiilikuitu ovat hiiltä sisältäviä aineita. Grafeeni sisältää vain hiiliatomeja, kun taas hiilikuitu sisältää enimmäkseen hiiltä yhdessä joidenkin muiden alkuaineiden, kuten hapen ja typen, kanssa. Toinen tärkeä ero grafeenin ja hiilikuidun välillä on tapa, jolla hiililevyt lukittuvat näihin aineisiin. Molemmat tyypit sisältävät kuitenkin hiiltä, jotka on järjestetty samaan säännölliseen kuusikulmaiseen kuvioon.
