氦氣在所有氣體中最難液化,沸點(diǎn)僅為4.22K,這源于氦極低的極性。同時(shí),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(diǎn)?;陬愃频脑?,氦在水中的溶解度也極小,20°C時(shí)每升水中僅能溶解8.61毫升。
液氦在溫度降至2.178K(?271℃)時(shí),性質(zhì)會(huì)發(fā)生突變,粘度極小,能形成只有幾個(gè)原子厚度的薄膜,發(fā)生無粘度流動(dòng),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(dòng),直到兩邊液面等高。此時(shí)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(huì)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。