黑磷，又名磷烯，外观为黑色带有金属光泽的晶体，与白磷和红磷一起成为磷的同素异形体。且黑磷与白磷和红磷相比，反应活性最低，在空气中较为稳定，一般不会发生自燃。
光热治疗黑磷对光的吸收范围很宽，特别是能有效吸收800 纳米附近的近红外光并产生光热效应。由于黑磷的光热效应，10微克/毫升的黑磷就可以使含水溶液在3 分钟之内快速升高20℃。光动力治疗利用超声剥离方法制备了黑磷纳米片，发现黑磷纳米片在波长为660 纳米的近红外光照下，可以有效产生ROS，体内实验结果表明，黑磷纳米片可以有效抑制小鼠肿瘤生长。药物运输黑磷的结构特点是二维波浪状结构，比普通的二维材料如石墨烯具有更多的褶皱，这使得黑磷纳米片具有更高的比表面积，可以用来负载抗肿瘤药物。黑磷纳米片表面有磷酸根存在，因此它带有负电荷，可以通过静电作用，与带正电的药物分子结合。生物成像及检测黑磷纳米材料可以发射荧光，因此可对黑磷修饰并应用于生物检测。但由于黑磷纳米材料的荧光信号不强，因此，该方面应用主要用于体外检测。此外，黑磷纳米材料的比表面很大，可以与蛋白质或DNA等生物分子结合电化学或酶联免疫等方法用于生物分子的检测。