При кімнатній температурі гелій є надзвичайно легким одноатомним газом без кольору, запаху та смаку. Зі всіх газів його найважче зрідити, і він є речовиною, яка не може тверднути за стандартного атмосферного тиску. Після зрідження, коли його температура падає до 2,174 К, він демонструє такі унікальні властивості, як надзвичайно низький поверхневий натяг, надзвичайно висока теплопровідність і незначна в’язкість. Рідкий гелій можна використовувати для досягнення кріогенних температур, що наближаються до абсолютного нуля.
Хімічно гелій дуже інертний; однак під дією електричного розряду під -низьким тиском він випромінює темно-жовте світіння. Як правило, не утворює хімічних сполук; однак, під час збудження в розрядній трубці низького{2}}тиску він може тимчасово утворювати іони та молекули, такі як He²⁺ і HeH. У звичайних умовах гелію надзвичайно важко реагувати з іншими речовинами, хоча в певних умовах він може утворювати сполуки з деякими металами. Коли температура рідкого гелію падає до 2,18 К, його властивості зазнають різких змін: його в’язкість стає практично нульовою-, перетворюючись на «надплинну рідину», здатну текти вгору вздовж стінок свого контейнера-і його теплопровідність стає у 800 разів більшою, ніж у міді, що робить його надзвичайно ефективним теплопровідником; крім того, його питома теплоємність, поверхневий натяг і стисливість демонструють аномальну поведінку. Ця надзвичайна рідина позначається як рідкий гелій II, тоді як звичайний рідкий стан називається рідким гелієм I.
