실온에서 헬륨은 매우 가볍고, 무색, 무취, 무미의 단원자 가스입니다. 모든 기체 중에서 액화하기가 가장 어렵고, 표준 대기압 하에서는 응고되지 않는 물질입니다. 일단 액화되면 온도가 2.174K로 떨어지면서 극도로 낮은 표면 장력, 예외적으로 높은 열 전도성, 무시할 만한 점도와 같은 독특한 특성을 나타냅니다. 액체 헬륨을 활용하면 절대 영도에 가까운 극저온을 달성할 수 있습니다.
화학적으로 헬륨은 매우 불활성입니다. 그러나 저압 방전에 노출되면-짙은 노란색 빛을 발산합니다. 일반적으로 화학적 화합물을 형성하지 않습니다. 그러나 저압 방전관 내에서 여기되면 He²⁺ 및 HeH와 같은 이온과 분자를 일시적으로 형성할 수 있습니다. 일반적인 조건에서는 헬륨이 다른 물질과 반응하는 것이 극히 어렵습니다. 그러나 특정 조건에서는 특정 금속과 화합물을 형성할 수 있습니다. 액체 헬륨의 온도가 2.18K로 떨어지면 그 특성은 갑작스럽고 극적인 변화를 겪습니다. 즉, 점도가 거의 0이 되어-컨테이너 벽을 따라 위쪽으로 흐를 수 있는 "초유체"가 되고-열 전도성이 구리보다 800배 더 높아져 매우 효율적인 열 전도체가 됩니다. 게다가 비열 용량, 표면 장력, 압축성 모두 비정상적인 동작을 나타냅니다. 이 특별한 유체는 액체 헬륨 II로 지정되고, 정상적인 액체 상태는 액체 헬륨 I로 지칭됩니다.
