氦氣在所有氣體中最難液化，沸點僅為4.22K，這源于氦極低的極性。同時，氦是唯一不能在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下固化的物質(zhì)，也沒有固-液-氣三相點。基于類似的原因，氦在水中的溶解度也極小，20°C時每升水中僅能溶解8.61毫升。
液氦在溫度降至2.178K（?271℃）時，性質(zhì)會發(fā)生突變，粘度極小，能形成只有幾個原子厚度的薄膜，發(fā)生無粘度流動，成為一種超流體，稱為氦(II)，正常的液氦稱作氦(I)。這種氦(II)的表面張力很小，能沿容器壁向上流動，直到兩邊液面等高。此時的氦熱傳導(dǎo)性為銅的800倍，成為導(dǎo)熱性能極佳的熱導(dǎo)體。其比熱容、壓縮性等都是反常的。液氦的另一重要性質(zhì)是能穿透許多常見材料，如PVC、橡膠與大部分玻璃，所以玻璃杜瓦瓶無法用于液氦的操作。
氦的化學(xué)性質(zhì)很不活躍，一般狀態(tài)下不會和其它物質(zhì)反應(yīng)，但目前已獲得在高于113GPa壓力下熱力學(xué)穩(wěn)定的Na2He，并且可能存在15GPa條件下結(jié)構(gòu)類似的Na2HeO。
