L'hélium se présente naturellement à l'état gazeux. C'est le seul élément dont l'état liquide ne peut pas être solidifié en réduisant sa température. Il conserve son état liquide jusqu'au zéro absolu et ne peut être solidifié qu'en augmentant la pression.
L'hélium est un gaz insipide, incolore et inodore. Son atome est constitué de deux électrons, deux neutrons et deux protons. Il a le plus petit rayon atomique, les points de fusion et d'ébullition les plus bas et le deuxième poids atomique le plus bas de tous les éléments. L'hélium est le deuxième élément le plus abondant dans l'univers après l'hydrogène, représentant environ 24 % de sa masse totale.
L'atmosphère terrestre ne contient qu'une petite quantité d'hélium car elle est trop légère pour que la gravité terrestre puisse la retenir. L'hélium produit commercialement est obtenu à partir du sol. Le gaz est extrait des gisements de gaz naturel. L'hélium est éliminé en tant que sous-produit après le traitement du gaz naturel.
En raison de ses propriétés diverses, l'hélium a plusieurs utilisations. Il est couramment utilisé comme agent de refroidissement pour les spectromètres RMN et les aimants conducteurs dans les machines IRM. Sa nature légère et inerte en fait le gaz le plus idéal pour le remplissage de ballons décoratifs, dirigeables et dirigeables. L'hélium est également utilisé pour créer une atmosphère protectrice pour la fabrication de semi-conducteurs et de fibres optiques et pour le soudage.