常溫下，氦氣是一種極輕的無色、無臭、無味的單原子氣體。是所有氣體中難液化的，是不能在標準大氣壓下固化的物質。液化后溫度降至2.174K時，具有表面張力很小、導熱性很強、黏度極低等特殊性質。利用液態氦可以得到接近絕對零度的低溫。

化學性能穩定，進行低壓放電時顯深黃色。一般不生成化合物，在低壓放電管中受激發可形成He2+、HeH等離子及分子。一般狀態下很難和其他物質發生反應，在特定條件下和某些金屬可形成化合物。

液態氦在溫度下降至2.18K時，性質會發生突變，黏度極小，成為一種超流體，能沿容器壁向上流動，熱傳導性為銅的800倍，成為導熱性能極佳的熱導體，其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。這種異常的液體叫做液氦Ⅱ，正常的液態氦叫做液氦Ⅰ。