Le carbone se présente naturellement sous trois formes : le graphite, le diamant et les fullerènes. L'allotrope de carbone le plus stable et donc le plus courant est le graphite. Les diamants sont moins courants, car les cristaux se forment dans une couche de la croûte terrestre qui n'est généralement pas en contact avec la surface.
Les fullerènes sont le troisième allotrope du carbone et, à bien des égards, ils sont les plus remarquables. Les fullerènes ont été découverts pour la première fois en 1985. Les équipes responsables de leur découverte ont nommé les molécules d'après le légendaire architecte Buckminster Fuller, car leurs discrets réseaux cristallins s'enroulent sur eux-mêmes pour créer des formes rappelant fortement les célèbres dômes géodésiques de Fuller.