氦在通常情況下為無色、無味的氣體；熔點-272.2℃（25個大氣壓），沸點-268.785℃；密度0.1785克/升，臨界溫度-267.8℃，臨界壓力2.26大氣壓；水中溶解度8.61厘米³/千克水。氦是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質。液態氦在溫度下降至2.18K時（HeⅡ），性質發生突變，成為一種超流體，能沿容器壁向上流動，熱傳導性為銅的800倍，并變成超導體；其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。

液氦在一個大氣壓下密度為0.125 g/mL。

氦有兩種天然同位素：氦3、氦4，自然界中存在的氦基本上全是氦4。

普通液氦是一種很易流動的無色液體，其表面張力極小，折射率和氣體差不多，因而不易看到它。液態4He包括性質不同的兩個相，分別稱為HeⅠ和HeⅡ，在兩個相之間的轉變溫度處，液氦的密度、電容率和比熱容均呈現反常的增大。兩個液相HeⅠ和HeⅡ間的轉變溫度稱為λ點，飽和蒸氣壓下的λ點為2.172K，壓強增加時，λ點移向較低的溫度，兩個液相的相變曲線為一直線，稱為λ線。

氦是最不活潑的元素，幾乎不能和其他任何元素化合，而且極難液化。氦的應用主要是作為保護氣體、氣冷式核反應堆的工作流體和超低溫冷凍劑等等。氦氣在衛星飛船發射、導彈武器工業、低溫超導研究、半導體生產等方面具有重要用途。

氣球和飛艇

氦氣曾被用來當做熱氣球和飛艇的驅動力，氦氣的密度要比空氣小得多，所以如果往氣球和飛艇里充入氦氣，氣球和飛艇會冉冉升起，讓我們不用坐飛機也能實現飛到空中的夢想。因為氫氣和空氣混合后會爆炸，所以氫氣球和氫氣飛艇并不安全。氫氣飛艇曾經被當做大型載人飛行器使用，但是在1937年德國的“興登堡號”飛艇在美國著陸時不慎著火爆炸之后，它就徹底退出了歷史舞臺。不過，熱氣球和熱氣飛艇還是比較安全的，而且飛行一次的花費也比較便宜。

人造空氣

潛水員常常要使用氦氣和氧氣混合而成的人造空氣。這是因為在水下的高壓環境下，氮氣會溶解在血液中，當潛水員上浮的時候壓力減小，血中的氮氣便紛紛逸出，形成氣泡堵塞血管，使潛水員患上極為難受的“減壓癥”。氦氣在高壓下也難溶于水，所以用它來代替氮氣就可以解決這個問題。不過如果我們沒有氦氣，我們還可以用氖氣—它在高壓下也難溶于水。

保護氣

氦氣在電焊、硅晶片生產中還可以用做保護氣，它可以隔絕氧氣，避免電焊工件、單質硅和氧氣發生討厭的化學反應。據美國政府有關部門統計，2000年美國消耗的所有氦氣中，有18%用在了焊接上，還有16%用作其他工業的保護氣。不過如果沒有氦氣，氬氣一樣可以出色地完成服務，而且還便宜得多。

低溫超導技術

要說缺乏氦氣最嚴重的后果，也無非是嚴重阻礙低溫技術的應用，其中受到最大影響的就是低溫超導技術了?，F在已知所有的超導材料都要在-130℃以下的低溫中才能表現出超導特性，其中應用最廣泛的那幾種（比如Nb3Sn）更是需要比液氫的沸點還低的轉變溫度，這時候只有液氦能比較簡便地實現這樣的極低溫。雖然我們完全可以用別的辦法實現同樣的低溫，但都不如液氦實惠。顯然，假如我們沒有氦，低溫超導技術的普及就會受到嚴重的阻礙；低溫超導技術如果不能普及，醫院就會用不起核磁共振成像儀（它需要超導材料制造強磁場）。