هلیوم تقریباً 0.0005٪ حجم جو زمین را تشکیل می دهد و بنابراین بسیار نادر در نظر گرفته می شود. هلیوم تنها عنصر شناخته شده ای است که در دمای صفر مطلق، تحت فشار طبیعی در حالت مایع باقی می ماند. هشت ایزوتوپ هلیوم وجود دارد، اما تنها دو تا از آنها پایدار و فراوان اند. منشأ هلیوم به فروپاشی عناصر رادیواکتیو موجود در سنگ ها برمی گردد. سر ویلیام رمزی (Ramsey) در سال 1895 و زمانی که ترکیب ماده اورانیت کلویت(کلویت کانی پرتوزای اورانیوم) را با اسیدهای معدنی آزمایش می کرد، هلیوم را بر روی زمین پیدا کرد.
هلیوم طبیعی بسیار کمی بر روی زمین وجود دارد. هلیوم به قدری سبک است که از زمان شکل گیری زمین به جو رفته است. هلیوم را می توان با مایع کردن از جو جدا کرد، اما این فرآیند گران تمام می شود. هلیومی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد در واقع با جدا کردن آن از دیگر گازهای طبیعی از طریق تقطیر جزء به جزء تولید می شود.
هلیوم در واقع کمی سنگین تر از هیدروژن است اما برای ساخت اجسام”شناور” مورد استفاده قرار می گیرد دلیلش این است که کار با آن از هیدروژن که قابلیت احتراق بسیار بالایی دارد ایمن تر است. هلیوم کاربردهای تحقیقاتی و پزشکی مهمی دارد. هلیوم در فناوری ام آر آی و کمک به تنفس نوزادان نارس مورد استفاده قرار می گیرد. هلیوم مایع در آهن رباهای غول آسای فوق سرد به کار می رود.