La plupart du gaz d'hélium utilisé pour remplir les ballons est un mélange car l'hélium commercial est rarement pur. Il contient généralement des impuretés sous forme d'azote et d'oxygène. Cependant, l'hélium présent dans ce mélange est également une substance.
Selon About.com, un mélange se compose de deux substances ou plus qui ont été combinées tout en conservant leur identité chimique, de sorte que la présence des deux ne s'exclut pas mutuellement. L'hélium est un gaz noble, et les gaz nobles sont très stables et non réactifs, ne réagissant avec d'autres substances que dans des conditions extrêmes et inhabituelles. Son extrême stabilité le rend utile pour des applications pratiques au-delà du simple gaz de ballon. Par exemple, un mélange d'hélium et d'oxygène, connu sous le nom d'héliox, est couramment utilisé par les plongeurs en plongée profonde pour éviter à la fois la toxicité de l'oxygène et la narcose à l'azote. Les plongeurs peuvent respirer de l'hélium sans effet nocif car il n'est pas réactif.
