Електронна кристалографія 2D кристалів є метод визначення структури білка з високою роздільною здатністю за допомогою електронного мікроскопа. Ця методика спочатку була розроблена Хендерсоном і Анвіном у їхніх структурних дослідженнях фіолетової мембрани (Henderson and Unwin 1975).

Двовимірний електронний газ відноситься до системи, в якій електрони обмежені тонкою областю поблизу межі поділу гетеропереходу, що призводить до квантованої енергії та імпульсу, перпендикулярного до межі розділу, і обмеження руху в двовимірній площині, паралельній межі розділу.

У двовимірному просторі існують чотири кристалічні системи: похилі, прямокутні, квадратні та шестикутні.

Електронна кристалографія подібна до рентгенівської кристалографії в обох випадках макромолекулярний кристал розсіює промінь, створюючи дифракційну картину, за якою можна визначити структуру молекули.

Графен є лише одним із прикладів великого класу двовимірних кристалів. Ці кристали можна витягнути з шаруватих тривимірних матеріалів або виростити штучно кількома різними методами.

2D фігури є форми з двома вимірами, такими як ширина та висота. Прикладом двовимірної форми є прямокутник або коло. Двовимірні фігури плоскі, і їх неможливо фізично утримати, оскільки вони не мають глибини; двовимірна форма є абсолютно плоскою.