Węgiel występuje naturalnie w trzech postaciach: grafitu, diamentu i fulerenów. Najbardziej stabilnym, a zatem najczęstszym, alotropem węgla jest grafit. Diamenty są mniej powszechne, ponieważ kryształy tworzą się na warstwie skorupy ziemskiej, która zwykle nie styka się z powierzchnią.
Fulereny są trzecim alotropem węgla i pod wieloma względami są najbardziej niezwykłe. Fulereny zostały po raz pierwszy odkryte w 1985 roku. Zespoły odpowiedzialne za ich odkrycie nazwały molekuły po legendarnym architektu Buckminster Fuller, ponieważ ich odrębne sieci krystaliczne zwijają się wokół siebie, tworząc kształty mocno przypominające słynne kopuły geodezyjne Fullera.
