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氦气广泛应用于、科研、石化、制冷、、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。化学性能稳定，进行低压放电时显深黄色。一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He2+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应，在特定条件下和某些金属可形成化合物。仪器分析中常用的分析仪的超导磁体需要利用液氦降温，气相色谱分析中氦气常作为载气，利用氦气渗透性好、不可燃的特点，氦气还应用于真空检漏，如氦质谱检漏仪等。
氦气硬盘是一种以氦气代替空气填充驱动器的创新硬盘产品。氦气密度远低于空气，不仅能有效减少驱动器内磁碟运动时的气动剪切阻力，还能在标准3.5英寸驱动器内部署更多的磁碟。氦气可代替氢气充气球原因是：氦气的密度很小，远小于空气的密度，且氦气不燃烧，比氢气更安全。氦的价格相对来说并不贵。很多工业应用根本找不到更合适的替代品。对航天、科技、高科技制造业、火箭引擎测试、焊接、商业潜水、粒子磁铁、光纤、半导体芯片而言，氦气的作用都不可或缺。
潜水时，通过结合使用氧气和氦气，可有效消除氮，减小深处呼吸阻力并缩短减压停顿时间。氦氧混合气能使潜水者在水中更深处停留更长时间。潜水越深，氦气浓度越高，潜水者便能下潜更深并实现更长的焊接时间。氦在常温常压下为无色无臭无味无毒的惰性气体。不燃烧。微溶于水和。氦是仅次于氢的轻气体，易扩散和渗透，化学性质稳定，因此，常用它作探漏气体。氦气在科学实验、临床和工业生产上都有着非常广泛的用途。从大型强子对撞机到点焊机（一种焊接机器），液氦被广泛地用来冷却设备，因为它既方便又有效。另外，液氦的用途是用在磁共振成像设备中。磁共振成像可以应用于全身各系统的成像诊断，而其设备中的超导磁体需要用液氦来冷却到接近零度。这种医学设备是用氦大户，用氦量大约占全世界用氦量的1/3。
吸入纯氦气会立即失去知觉并且几乎立即身亡。在大量使用气态氦或液氦时，应在通风良好的地方进行，以避免形成缺氧空气。氦气与所有的普通材料都是相容的，管线和设备的设计要满足压力的需要。 氦气是无毒的但它可以通过置换空气中的氧而造成窒息危险。液态氦在温度下降至2.18K时，其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ，正常的液态氦叫做液氦Ⅰ。