O hélio foi inicialmente usado em balões dirigíveis. Hoje em dia, é utilizado, assim como o argônio, na produção de uma atmosfera gasosa inerte durante a soldagem de magnésio, alumínio e titânio; pode ser utilizado no resfriamento de reatores nucleares como meio de transferência, por se tratar de um gás inerte.
Hellium também é usado, misturado com oxigênio, no tratamento da asma porque se difunde facilmente através dos pulmões. Também pode ser usado em misturas respiratórias para mergulhadores em grandes profundidades, porque é menos solúvel no sangue do que o nitrogênio.
No estado líquido, é utilizado para atingir temperaturas extremamente baixas em dispositivos eletrônicos ou para estudos na região de 0-5 K. Hellium também é o gás adequado para termômetros a gás de baixa temperatura devido ao seu baixo ponto de ebulição e comportamento quase ideal. 
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