1、非常轻。氦气分子量为4.0026，相当于氧气分子量（32）的八分之一，和氮气分子量（28.01）的七分之一，所以在以氧和氮为主要成分的大气环境中，氦气一进入空气环境只会不断上升，甚至升入太空。空飘氦气球就是利用这一特性实现气球漂浮的。
2、很稳定。氦气属于惰性气体，不燃烧、不助燃、无毒、无色、无味，很难与其它化学元素发生化学反应，化学性质很稳定。氦气可作为保护气用于特殊精密金属的气体保护焊接，也可用于电子管、飞机轮胎、安全气囊、火箭增压装置的填充气。
3、温度低（液态形式）。液态氦气温度可达-269℃，是目前已知地球上温度最低的物质。利用液氦可以冷却核磁共振线圈、半导体电子元器件、超导体，甚至核反应堆。
4、血溶性低。氦气难溶于血液中，即使在加压环境下，氦气的血溶性仍然较氮气低很多。潜水用人造空气就是用氦气替代氮气，以21%的氧气和79%的氦气配比成可供潜水员呼吸的空气，在深水作业时不会因压力升高而导致氦气大量溶解于血液里进而引起“减压病”。
5、密度低。氦气的密度非常低，约为0.1347kg/m3，近乎相当于空气密度的十分之一，即要保持与空气同样质量的氦气，其体积接近于空气体积的十倍。声音在氦气环境中的传播频率更高，若人吸入少量氦气，其发声也会变得尖细，就像卡通音一般。
6、渗透性高。氦气有很好的渗透性，因为非常低的分子量使得氦气可穿透很多物质，例如气球表面、焊接缝隙、阀门间隙等，通常利用这一特性使用气态氦气对管路、储罐、气囊进行测漏，提高危险介质管道、储罐或气囊的安全密封性。