Uma outra forma polimórfica do carbono foi descoberta em 1985, sendo que a superfície molecular exibe a simetria de uma bola de futebol (Figura 3.j). Uma molécula consiste em 20 hexágonos e 12 pentágonos, arranjados de tal modo que não existe o caso em que dois pentágonos compartilham um mesmo lado. Ela consiste em um aglomerado esférico oco contendo sessenta átomos de carbono; uma única molécula é representada por 
. Cada molécula é composta por grupos de átomos de carbono que estão ligados uns aos outros, de modo a formar configurações geométricas tanto hexagonais (com seis átomos de carbono), como pentagonais (com cinco átomos de carbono). A molécula é conhecida como “buckminsterfullereno”, em homenagem ao Arquiteto R. Buckminster Fuller (1), que projetou o domo geodésico. Cada molécula de 
é uma réplica molecular de tal domo, e é conhecida pelo nome abreviado de “bola de bucky” (buckyball). O termo Fulereno é usado para identificar esta classe de materiais.
O diamante e a grafita são sólidos com uma célula unitária na rede cristalina, pois todos os átomos de carbono formam ligações principais com átomos adjacentes ao longo de toda a extensão do sólido. Os átomos de carbono no buckminsterfullereno se ligam uns aos outros de modo a formar essas moléculas esféricas. No estado sólido unidades de 
formam uma estrutura cristalina e se compactam em um arranjo CFC (cúbico de faces centradas).
Como um sólido cristalino puro, esse material é eletricamente isolante. Entretanto, com uma adição adequada de um outro material (dopante), esse material se torna altamente condutor ou semicondutor. Foram descobertas, nos anos 90 do século XX, outras formas moleculares diferentes das esferas. São estruturas tubulares (Figura 3.i) e poliédricas em escala nanométrica. Existe grande interesse na aplicação tecnológica destes materiais em nanotecnologia.
Figura 3.i Nanotubos de carbono.
Figura 3.j A estrutura da molécula de Fulereno 
, a bola de Buckminster.