Un fullereno (también, fulereno) es una molécula compuesta por carbono que puede adoptar diversas formas geométricas: esferas, elipsoides, cilindros (nanotubos) o un anillo. Los fullerenos son similares al grafito, compuesto de hexágonos de carbono que forman láminas, pero contienen también anillos de carbono pentagonales y a veces heptagonales, lo que impide que formen láminas planas. Los fullerenos son la tercera forma molecular estable conocida de carbono, tras el grafito y el diamante.
Los fullerenos fueron descubiertos en 1985 por Harold Kroto, Robert Curl y Richard Smalley, lo que les valió la concesión del Premio Nobel de Química en 1996.
El primer fullereno descubierto fue el C
60, que consta de 12 pentágonos y 20 hexágonos. Cada vértice corresponde a un átomo de carbono y cada arista a un enlace covalente. Tiene una estructura idéntica a la cúpula geodésica o un balón de fútbol. Por esta razón, se le llama «buckminsterfullereno» (en homenaje al arquitecto Buckminster Fuller quien diseñó la cúpula geodésica) o «futboleno». Los fullerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos.
Destacan por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos. Su naturaleza y forma se han hecho ampliamente conocidas en la ciencia y en la cultura en general, por sus características físicas, químicas, matemáticas y estéticas.