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。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。
用氦气作为示踪气体，将氦气充入待检工件，然后通过氦检漏仪能迅速准确的判断工件是否有漏气，这是氦气检漏的原理。氦气应在通风良好、安全且不受天气影响的地方直立存储，存储温度不可高于52℃。存储区域内不应有可燃性材料并远离频繁出入处和紧急出口，没有盐或其他腐蚀性材料存在。由于氦气密度只有正常空气的1/3，导致声音传播的速度快了接近三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会提高频率，变得尖声细气。
常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。是所有气体中很难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。氦气应保证气瓶在使用的全过程中为固定状态，用一个减压调节阀或独立的控制阀安全地从气瓶内释放气体，单向阀来防止倒流。天燃气提氦在工业上采用冷凝法，该法工艺包括天燃气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序，制得99.99%的纯氦气。
一般采用分凝法，从空气装置中提取粗氦、混合气,由粗氦、混合气制纯氦,经分离及纯化，制得99.99%的纯氦气。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。氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂，大量用于宇宙飞船和超音速飞机上。氦气有优良的渗透性，用于核反应堆的冷却，火箭和核反应堆的一些管道及电子和电气装置等的检漏。