Gracias a sus propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y térmicas únicas, las nanoestructuras de carbono, incluidos los nanotubos de carbono y los grafenos, son muy prometedoras para avanzar en los campos de la biología y la medicina. Numerosos informes han demostrado que estas nanoestructuras de carbono y sus estructuras híbridas (compuestos con polímeros, cerámicas, nanopartículas metálicas, etc.) son muy prometedoras en diversos ámbitos biomédicos, desde la biodetección, la administración de fármacos y el diagnóstico hasta el tratamiento del cáncer, la ingeniería de tejidos y la prevención del bioterrorismo. Sin embargo, la cuestión de la seguridad y toxicidad de estas nanoestructuras de carbono, vital para su uso como herramientas diagnósticas y terapéuticas en campos biomédicos, no se ha resuelto del todo. Este artículo pretende ofrecer un resumen de las características de los materiales basados en nanotubos de carbono y grafeno y de los avances actuales de la investigación en aplicaciones biomédicas. También destacamos las opiniones actuales de la comunidad científica sobre la toxicidad y seguridad de estas estructuras de carbono.