Helium har mange bruksområder. Fordi gassen er lett og ikke brenner, brukes den i luftskip og luftballonger. Heliumgass brukes også i dekkene på landingshjulene i store fly. Dette øker flyenes lasteevne.

Helium er tryggere å bruke enn hydrogen, da hydrogengass er lett antennelig. Luftskipet Hindenburg, som eksploderte i 1937, var fylt med hydrogen. Hindenburg-ulykken kunne vært forhindret dersom man hadde brukt helium i stedet.

Helium er mye lettere enn luft, noe som gjør at heliumballonger stiger til vers. Slike ballonger er vanlig blant annet på 17. mai.

Heliumballongene er ikke laget av gummi som andre ballonger. Dette er fordi gummiballonger har bittesmå porer som gjør at heliumatomene relativt lett unnslipper. I stedet er heliumballongene laget av metallfolie. Disse er tettere og holder dermed lenger på gassen.

Ettersom helium er så lett, er lydhastigheten er større i heliumgass enn i vanlig luft. Det er derfor man får den høye, lyse «Donald-stemmen» (heliumstemme) når man snakker etter å ha pustet inn helium.

Det frarådes å puste inn heliumgass for ofte, da det kan skade strupehodet. Helium er ikke giftig, men dersom kroppen ikke får det oksygenet den trenger kan man besvime eller til og med kveles.

• Les mer om heliumstemme.

Helium har det laveste kokepunktet av alle stoffer og blir derfor brukt som kjølemedium innen både forskning og teknologi, for å oppnå temperaturer nær det absolutte nullpunkt.

Flytende helium benyttes dessuten i magneter til MR-undersøkelser. Magnetfeltet i MR-maskiner må være sterkt, og da er det nødvendig at magnetene er kraftig nedkjølt. Til dette bruker man helium i væskeform som lages ved 4,2 kelvin.

På grunn av sin gode varmeledningsevne og at den er lite reaktiv, brukes helium også som kjølegass i høytemperaturreaktorer.

Blandinger av oksygen og helium, såkalt heliumluft, blir brukt av dykkere for å motvirke dykkersyke. I motsetning til nitrogen og oksygen vil ikke helium løses i blodet i særlig grad, selv ved høye trykk.

Hydrogengass brukes også som ikke-reaktiv atmosfære (inertgass) i en del sveiseoperasjoner.

Helium dannes hele tiden i jordskorpen ved spalting av tyngre radioaktive grunnstoffer, særlig uran og thorium. Når disse spaltes, sendes det ut alfapartikler. Alfapartikler er bygd opp på samme måte som kjernen til helium. Alfapartiklene tar raskt opp elektroner og blir til heliumgass. Da helium er en ikke-reaktiv edelgass utgjør den ikke noen fare i miljøet.

Totalt er det langt mer helium fanget under Jordens overflate enn i atmosfæren.

I Sola er helium til stede i langt større mengder enn på Jorden. Sola består sannsynligvis av 84 prosent hydrogenatomer, 15 prosent heliumatomer og bare én prosent tyngre atomer. I Sola og i andre stjerner omdannes hydrogen kontinuerlig gjennom fusjon til helium, og noe av dette blir omdannet videre til andre grunnstoffer.

I universet som helhet er det anslått at helium med 23 prosent er det vanligste grunnstoffet etter hydrogen med sine 76 prosent. Den store andelen helium i universet er først og fremst en konsekvens av big bang. Forholdet mellom helium og hydrogen i universet stemmer svært godt overens med de modellene man har for universets tilblivelse, og det anses som en bekreftelse av teorien.

I universet er helium konsentrert i stjerner.

Helium er lite reaktivt, og danner derfor sjelden kjemiske forbindelser med andre grunnstoffer. Den lave reaktiviteten gjør at helium ikke er giftig selv opp til høye trykk.

Bare én forbindelse med helium er kjent: HeH⁺. Denne forbindelsen er også ustabil. Det er også laget fullerener hvor heliumatomer sitter i hulrom.

Det finnes to stabile isotoper av helium: ³He og ⁴He. ³He har en kjerne som består av to protoner og ett nøytron, mens ⁴He har to protoner og to nøytroner. I naturen er alt helium ⁴He, mens ³He har blitt fremstilt i en kjernereaktor fra 1950. Stoffer som består av én isotop kan derfor studeres hver for seg.