헬륨(Helium, He)이라는 이름은 그리스의 태양신 헬리오스(Helios)에서 왔다. 1868년 인도에서 일식을 관측하던 프랑스 천문학자 쥘 장센이 태양 빛을 분석하다 당시 지구에서 알려지지 않은 원소의 스펙트럼 선을 발견했고, 같은 해 영국의 천문학자 노먼 로키어가 이를 새 원소로 제안하며 헬리오스의 이름을 붙였다. 지구에서 실물로 분리된 건 그로부터 27년 뒤인 1895년으로, 영국 화학자 윌리엄 램지가 방사성 광물에서 처음 추출했다.
헬륨은 끓는점이 −268.93 °C로 모든 원소 중 가장 낮고, 표준 압력에서는 어떤 온도에서도 고체가 되지 않는다. 다른 물질과 화학 반응을 거의 하지 않아 화합물을 거의 만들지 않는다. 목소리가 얇아지는 효과로도 잘 알려져 있는데, 헬륨 안에서 음속이 공기보다 약 3배 빨라 성대가 만드는 소리의 배음 구조가 바뀌기 때문이다.
이 극저온 특성 덕분에 MRI 장비의 초전도 자석을 냉각하는 데 가장 많이 쓰이며, 입자가속기 LHC에서도 약 96톤의 액체 헬륨이 1.9 K 유지에 사용된다. 지구 대기 중 농도는 약 5.2 ppm에 불과해 공기에서 직접 추출하는 건 경제성이 없고, 헬륨이 섞인 천연가스를 저온 분리해서 얻는다.