The preparation of bulk quantities of 13C-labeled graphene materials is relevant for basic investigations and for practical applications. In addition, 13C-labeled graphene materials can be very useful in biological and environmental studies, as they may allow the detection of graphene or its derivatives in cells or organs. In this paper, we describe the synthesis of 13C-labeled graphene materials (few-layer graphene, FLG, and graphene oxide, GO) on a tens of mg scale, starting from 13C-labeled methane to afford carbon fibers, followed by liquid-phase exfoliation (FLG) or oxidation (GO). The materials have been characterized by several analytical and microscopic techniques, including Raman and nuclear magnetic resonance spectroscopies, thermogravimetric analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray powder diffraction. As a proof of concept, the distribution of the title compounds in cells has been investigated. In fact, the analysis of the 13C/12C ratio with isotope ratio mass spectrometry (IRMS) allows the detection and quantification of very small amounts of material in cells or biological compartments with high selectivity, even when the material has been degraded. During the treatment of 13C-labeled FLG with HepG2 cells, 4.1% of the applied dose was found in the mitochondrial fraction, while 4.9% ended up in the nuclear fraction. The rest of the dose did not enter into the cell and remained in the plasma membrane or in the culture media., La preparación de cantidades a granel de materiales de grafeno marcados con 13C es relevante para investigaciones básicas y para aplicaciones prácticas. Además, los materiales de grafeno marcados con 13C pueden ser muy útiles en estudios biológicos y medioambientales, ya que pueden permitir la detección de grafeno o sus derivados en células u órganos. En este trabajo describimos la síntesis de materiales de grafeno marcados con 13C (grafeno de pocas capas, FLG, y óxido de grafeno, GO) a escala de decenas de mg, partiendo de metano marcado con 13C para obtener fibras de carbono, seguidas de exfoliación en fase líquida (FLG) u oxidación (GO). Los materiales se han caracterizado mediante varias técnicas analíticas y microscópicas, como las espectroscopias Raman y de resonancia magnética nuclear, el análisis termogravimétrico, la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X y la difracción de rayos X en polvo. Como prueba de concepto, se ha investigado la distribución de los compuestos del título en las células. De hecho, el análisis de la relación 13C/12C con espectrometría de masas de relación isotópica (IRMS) permite la detección y cuantificación de cantidades muy pequeñas de material en células o compartimentos biológicos con alta selectividad, incluso cuando el material se ha degradado. Durante el tratamiento de FLG marcado con 13C con células HepG2, el 4,1% de la dosis aplicada se encontró en la fracción mitocondrial, mientras que el 4,9% acabó en la fracción nuclear. El resto de la dosis no entró en la célula y permaneció en la membrana plasmática o en el medio de cultivo.