航空航天
氦气广泛应用于航空航天和飞机制造业从制造到飞行的整个过程。太空飞行作业使用氦气净化氢气系统，地面和飞行流体系统将其用作增压剂。除此之外，氦气还用作气象和其他观测气球的升力源。
汽车及运输设备
氦气用于散热器换热器、空调组件、燃料箱和变矩器等重要汽车部件的测试，以确保其符合质量规范。此外，氦气还可与氩气配合使用，越来越多地用于安全气囊的充气操作。
潜水
潜水时，通过结合使用氧气和氦气，可有效消除氮麻醉，减小深处呼吸阻力并缩短减压停顿时间。氦氧混合气能使潜水者在水中更深处停留更长时间。潜水越深，氦气浓度越高，潜水者便能下潜更深并实现更长的焊接时间。
电子
氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中起着重要作用，可实现零部件的快速冷却，从而提高生产率，还能控制热传递速率，以改善生产效率并减少缺陷；此外，氦气还可在生产过程中充当载运气体。
医疗保健
作为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体，氦气可实现-451°C的深冷温度，有效获取内脏器官和组织的高分辨率图像。
焊接及金属加工
氦气在电弧温度条件下的惰性使其成为铝、不锈钢、铜和镁合金等高导热性材料焊接的理想气体，还可用作热处理过程中的淬火气体以及熔炉气体，提升零件耐性和质量；利用氦的惰性和良好的导热性，氦可作为高级合金的焊接、切割和冶炼钛、铑、硅等时的保护气体，同时在气冷或原子能反应堆中可用氦作为载热体，在火箭和导弹中作为燃料的压送剂。
另外，由于氦气的折光率很小，因而在光学仪表上，被作为充填气，可获得很高的灵敏度。用氦制作的激光器，测量月球与地球之间的距离，糟度在15cm以内。
