在極低溫度下氣態(tài)氦轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氦。由于氦原子間的相互作用（范德華力）和原子質(zhì)量都很小，很難液化，更難凝固。富同位素4He的氣液相變曲線的臨界溫度和臨界壓強(qiáng)分別為5.20K和2.26大氣壓，一個(gè)大氣壓下的溫度為4.215K.在常壓下，溫度從臨界溫度下降至絕對零度時(shí)，氦始終保持為液態(tài)，不會凝固，只有在大于25大氣壓時(shí)才出現(xiàn)固態(tài)。
　　利用其－268.9℃的低沸點(diǎn)，液氦可以用于超低溫冷卻。在懸浮列車等領(lǐng)域中廣受關(guān)注的超導(dǎo)體應(yīng)用中，氦氣是不可或缺的。此外，由于化學(xué)性質(zhì)不活潑和輕于空氣等特征，氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體，這一用途也是眾所周知的。在海洋開發(fā)領(lǐng)域的呼吸用混合氣體中，以及醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻的用途中，氦氣都得到廣泛的應(yīng)用：軍工、科研、石化、制冷、醫(yī)療、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。