氦原子核質量只有4，僅由兩個質子和兩個中子構成，是一種非常穩定的元素。氦最重要的特性包括：極難發生化學反應、不具有放射性、不可燃燒、無毒，最關鍵的一點是，它的沸點低至4.2開爾文，即零下268攝氏度，十分接近宇宙中的溫度下限——絕對零度。其它元素在該溫度下都不可能保持液體狀態。氦氣是目前唯一一種具有這些特性、且能夠為我們所用的的物質。

氦的價格相對來說并不貴。很多工業應用根本找不到更合適的替代品。對航天、國防科技、高科技制造業、火箭引擎測試、焊接、商業潛水、粒子加速器磁鐵、光纖、半導體芯片而言，氦氣的作用都不可或缺。

然而，氦氣最重要的用途還當屬醫學成像，尤其是磁共振成像技術（MRI），以及利用高強度磁場的核磁共振技術（NMR）。若不是因為氦氣沸點極低，這些技術都不可能誕生。

超導體材料是磁共振和核磁共振設備的關鍵，而這些材料在4.2開爾文的溫度下才能保持穩定。電子從材料中流過、產生電流時，大多數材料都會產生電阻，這對磁裝置而言是一大問題。我們使用的每一樣電子設備、以及運輸電力的所有基礎設施都會因為電阻損失能量。由于電阻的存在，很難用高強度電流產生高強磁場。然而超導體卻不會阻礙電子的流動，因此能產生極強的磁場，可以進行高分辨率醫學成像。但超導體材料要想發揮正常功能，就必須被放置在超低溫環境中。這也正是液氦不可或缺的原因。