典型的层状晶体有多层石墨烯、体石墨、多层和体过渡金属硫族化合物等。多层石墨烯和多层过渡金属硫族化合物等这类超薄层状晶体是典型的二维材料，通常可以用微机械剥离法从体层状晶体制备而得。除了剥离法，还可以通过气相沉积或者分子束外延等技术制备二维层状晶体材料。由于二维层状晶体材料既薄又小，它通常无法单独存在于环境中，只能至少将其部分或全部置于一定的衬底之上。二维层状晶体材料因制备技术的成功成为凝聚态物理的研究热点之一。单层石墨烯不属于层状晶体，但属于二维材料。

对二维层状晶体的研究是于2004年英国曼彻斯特大学K.诺沃肖洛夫^[注]和A.海姆^[注]等人利用微机械剥离法成功制备单层石墨烯之后逐渐兴起的。随着多种二维层状晶体陆续被发现，如过渡金属硫族化合物、过渡金属氧化物以及一些新兴的二维化合物等，二维层状晶体的家族不断被发展壮大。二维晶体材料在光学、电学、力学以及磁学方面所表现出的独特性质（见低维结构，介观物理），使其在下一代纳米电子器件方面具有潜在应用。

二维层状晶体的层与层之间仅依靠范德瓦耳斯力等弱的相互作用来结合，由于受到层间弱相互作用的影响，它们的能带结构等性质都会随着层数以及层间耦合作用的改变而发生显著改变。例如，对于二硫化钼来说，从体材料逐渐减少层数到双层甚至单层，其能带结构逐渐由间接带隙过渡到直接带隙，从而拓宽了其在光电学领域方面的应用。因此，在二维层状晶体中，探测其层数和层间耦合作用，对于掌握其物理和材料性质极为重要。通常我们也可以通过控制层数以及层间耦合作用的强弱来调控二维层状晶体的物理性质，丰富其在光学、电学器件中的潜在应用。此外，对于各种不同二维层状晶体材料的组装还可以轻易制备垂直型二维异质结或者平面型二维异质结，进而制备各种类型的光电子学纳米器件。层状晶体在超导体、电极、储氢材料、显示器、电池以及光学偏振器等方面具有广泛地应用前景。