氦气由于其稀有气体的独特性质而被广泛应用，比如应用在超低温冷却剂﹑航空学﹑焊接﹑泄漏测试﹑半导体等应用领域，以下列举的都与氦气的特殊性质相关连。
1氦被用作低温应用的超冷却剂，如磁共振成像、核磁共振、粒子加速器、大型强子对撞机、超导量子干涉装置、电子自旋共振光谱、超导磁储能、磁流体动力超导发电机、电力传输、磁悬浮传输、超导传感器、质谱仪、超导磁体、强磁场磁选机、用于聚变反应堆的环场超导磁体等低温研究。氦将低温超导材料和低温超导磁体冷却到接近绝对零度的温度，使超导体的电阻突然降至零。超导体的极低电阻使其能够产生更强的磁场。在医院的核磁共振设备中，磁场越强，放射图像扫描的细节就越详细。氦被用作超冷却剂，因为氦的熔点和沸点是所有元素中最低的，而且氦气在温度到绝对零度下不会凝固，而且氦气在化学上是惰性的。到目前为止，超流体这一独特的性质还没有在任何工业应用中得到利用。在低温应用中，如果需要低于17K的温度，氦作为超冷却剂是不可替代的。
2航空学
氦是仅次于氢的第二轻元素，其密度比空气轻。因此，自第一次世界大战以来，氦气就被用作气球、气象气球、飞艇和飞艇的升力气体。尽管氦的浮力不如氢，但氦是首选的升力气体，因为它不易燃。使用氦作为提升气体是氦在地球上被发现以来的第一次应用。氦气可以用氢气或氢和氮的混合物代替。
3焊接
由于氦是惰性青铜，因此被用作电弧焊和等离子弧焊的保护气体。焊点周围的氦气保护气氛防止金属在熔融状态下氧化。氦的高电离势使得等离子弧焊接建筑、造船和航空航天中使用的钛、锆、镁和铝合金等外来金属成为可能。作为保护气体，氦可以被氩气或氢气替代，但对于某些材料的等离子弧焊，如钛氦无法替代，因为氦是唯一具有足够高的热活度的气体，是安全的。
4大气内部操作
氦气应用于压力吹扫作业中，液态氢或另一种气体被氦气取代，因为液态氢或另一种气体被使用，因为氦气是唯一比氢气沸点低的气体，而氦气是惰性气体。液氢系统不使用氮气作为净化气体，因为在这种条件下氮气会凝固。在火箭中，氦气被用来维持液氧燃料箱的压力。当液态氧作为火箭燃料燃烧时，氦气被注入到燃料箱中，以防止燃料箱坍塌。除液态氢系统外，氦作为吹扫气体可以用氮气代替。
5泄漏检测
氦被用于泄漏检测，因为氦的分子尺寸最小，而且它也是一个单原子分子。因此，氦很容易通过最小的泄漏。在检漏过程中，一个物体充满氦气，一旦发生泄漏，氦气质谱仪将检测出泄漏的位置。氦用于检测火箭、燃料箱、热交换器、气体管道、各种电子设备、电视管和其他制造部件的泄漏测试。
6气相色谱法
氦气作为气相色谱的载气和净化气，因为氦气的化学惰性和纯度高。色谱法是分离混合物的实验室技术的总称。色谱被广泛用于过程和实验室的定性和定量分析。7半导体制造
作为优先保护气体由于其化学惰性和氦气作为冷却气体由于其非常高的比热以及半导体制造业的热导率。例如，氦被用作制造LCD屏幕的棒的套管。另一个例子是，在半导体芯片加工过程中，氦被用作冲洗容器的保护气体。此外，在生长硅和锗晶体时，氦被用作保护气体和冷却气体。
8光纤制造
由于其很高的比热和导热系数，在光纤电缆制造过程中，氦被用作冷却剂。液氦的低温和惰性使它成为理想的快速冷却管中的二氧化硅。
9核反应堆的传热介质
氦在新一代核反应堆中被用作传热介质。氦作为传热介质有几个优点。氦具有非常高的比热和高导热性，因此它是最有效的传热气体之一。此外，氦不会引起腐蚀，它是放射性惰性的(没有放射性同位素)。氦不改变聚集态，也不影响中子增殖因子。以氦为传热介质的核电站具有较高的效率和工作温度。
10呼吸的混合物
由于氦在水中和血液中的溶解度极低，所以在水下30米以下用作深海潜水气体。氦/氧呼吸混合物，以避免氮麻醉或氮在血液中积聚。此外，氦不会对设备造成腐蚀，也没有毒性。
11金属涂层喷涂
氦由于其极高的声速和化学惰性，被用作热喷涂和冷喷涂的粉末载气。热喷涂和冷喷涂，也称为金属喷涂，是一种表面涂层工艺，可以将多种金属和陶瓷以极快的速度喷涂到另一种材料的表面，形成金属涂层。此外，氦气非常高的声速使你的声音在吸入氦气后听起来高音。
12激光和照明
氦在激光和照明中用作工作气体。谐振腔气体氦应用于氦氖激光器、二氧化碳激光器等气体激光器和氦镉金属蒸气激光器等金属蒸气激光器。氦用于激光的激发。不同的工作气体氦气激光适用于不同的应用，如科学研究、干涉测量、全息摄影、光谱学、条码扫描、对准、激光眼科手术、光学演示、印刷和排版应用、焊接和切割。大多数氦氖激光器现在被更便宜的二极管激光器所取代。此外，氦气还用作气体放电灯的工作气体。
综上所述因为氦气的特殊性，在工业领域应用越来越广泛，但是在自然界稀缺，提取成本越来越高，所以需要合理循环利用