الهيليوم هو غاز أحادي الذرة عديم اللون والرائحة والطعم، بوزن ذري 4، وكثافة 1.78 جم لكل لتر عند 0°C وضغط جوي واحد، وقابلية ذوبان في الماء تبلغ 0.97 مل لكل 100 مل عند 50°C. معامل ذوبان بونسن (حجم الغاز المذاب لكل مل من السائل في الظروف القياسية) للهيليوم عند 38°C هو 0.0086 في الماء و0.015 في زيت الزيتون. بعد الهيدروجين، يعتبر الهيليوم العنصر الأكثر وفرة في الكون، حيث يُعتقد أن هذين العنصرين يمثلان 76% و23% على التوالي من كل المادة في الكون. ومع ذلك، فإن الغلاف الجوي للأرض يحتوي فقط على 5 جزء في المليون من الهيليوم. تحتوي الغازات المعدنية من الآبار على تركيزات أعلى وتعد المصدر الرئيسي للإنتاج الصناعي. الهيليوم خامل كيميائيًا جدًا؛ لديه ميل ضعيف للاتحاد مع عناصر أخرى مثل الفلور. يُسوق عادةً كغاز مضغوط، بدرجة USP تحتوي على ما لا يقل عن 99% هيليوم.