Karbon nanofoam adalah alotrop karbon. Alotrop adalah varian dari zat yang hanya terdiri dari satu jenis atom. Alotrop karbon yang paling terkenal adalah grafit dan intan. Karbon nanofoam, alotrop karbon ke-5, ditemukan pada tahun 1997 oleh Andrei V. Rode dan timnya di Australian National University di Canberra, bekerja sama dengan Ioffe Physico-Technical Institute di St Petersburg. Struktur molekulnya terdiri dari sulur-sulur karbon yang terikat bersama dalam susunan seperti kabut berdensitas rendah.
Karbon nanofoam serupa dalam beberapa hal dengan aerogel karbon dan silikon yang diproduksi sebelumnya, tetapi dengan kepadatan sekitar 100 kali lebih sedikit. Karbon nanofoam telah dipelajari secara ekstensif di bawah mikroskop elektron oleh John Giapintzakis dan tim di Universitas Kreta. Produksi dan studinya terutama dipelopori oleh ilmuwan Yunani, Rusia, dan Australia.
Nanofoam karbon diproduksi dengan menembakkan laser energi tinggi berenergi tinggi pada grafit atau karbon padat tidak teratur yang tersuspensi dalam beberapa gas inert seperti argon. Seperti aerogels, karbon nanofoam memiliki luas permukaan yang sangat tinggi dan bertindak sebagai isolator yang baik, mampu terkena ribuan derajat Fahrenheit sebelum berubah bentuk. Penampilannya praktis transparan, sebagian besar terdiri dari udara, dan cukup rapuh.
Salah satu sifat yang paling tidak biasa ditampilkan oleh nanofoam karbon adalah feromagnetisme; itu tertarik pada magnet, seperti besi. Sifat ini menghilang beberapa jam setelah nanofoam dibuat, meskipun dapat dipertahankan dengan mendinginkan nanofoam ke suhu yang sangat rendah, sekitar -183° Celcius (-297° Fahrenheit). Alotrop karbon lainnya, seperti fullerene pada tekanan tinggi, menunjukkan beberapa sifat magnet, tetapi tidak pada tingkat karbon nanofoam. Sifat magnetik karbon nanofoam mengingatkan para ilmuwan bahwa kemagnetan suatu zat tidak dapat ditentukan hanya oleh jenis zat, tetapi juga oleh alotrop dan suhunya.