Við stofuhita er helíum afar létt, litlaus, lyktarlaust og bragðlaust einatóm gas. Það er erfiðast allra lofttegunda að vökva og er efni sem getur ekki storknað við venjulegan loftþrýsting. Þegar það hefur verið fljótandi, þegar hitastig þess lækkar í 2.174 K, sýnir það einstaka eiginleika eins og afar lága yfirborðsspennu, einstaklega mikla hitaleiðni og hverfandi seigju. Hægt er að nota fljótandi helíum til að ná frosthitastigi sem nálgast algjört núll.
Efnafræðilega er helíum mjög óvirkt; Hins vegar gefur það frá sér djúpgulan ljóma þegar það verður fyrir lágþrýstingsrafhleðslu-. Almennt myndar það ekki efnasambönd; samt, þegar það er örvað í lágþrýstingslosunarröri, getur það tímabundið myndað jónir og sameindir eins og He²⁺ og HeH. Við venjulegar aðstæður er afar erfitt fyrir helíum að hvarfast við önnur efni, þó við sérstakar aðstæður geti það myndað efnasambönd með ákveðnum málmum. Þegar hitastig fljótandi helíums lækkar í 2,18 K, verða eiginleikar þess skyndilega, stórkostleg umbreyting: seigja þess verður nánast núll-verður að „ofurvökvi“ sem getur streymt upp á við meðfram veggjum ílátsins-og hitaleiðni þess verður 800 sinnum meiri en leiðni kopar, sem gerir það undantekningarlaust skilvirkt; ennfremur sýna sérstaka hitagetu þess, yfirborðsspennu og þjöppunarhæfni allt afbrigðilega hegðun. Þessi óvenjulegi vökvi er nefndur Liquid Helium II, en eðlilegt fljótandi ástand er vísað til sem Liquid Helium I.
